Le couple sol-plante : moteur de la vie
Ver de Terre Production s'invite à Paysages in Marciac 2020 ! 😍🍃
Et pour cette nouvelle édition mixée présentiel/visio, on vous propose aujourd’hui cette conférence avec Marc-André Sélosse, Ernst Zürcher.
Avec la collaboration d'Arbre & Paysage 32.
Retrouvez tout le programme par ici 👋 https://paysages-in-marciac.fr/programmation/
Introduction
Depuis la ferme de Refaire, à In Marciac, cette séquence est consacrée au « couple sol-plante », présenté comme une base essentielle pour comprendre la vie des sols, des cultures et des écosystèmes. La discussion réunit Marc-André Sélosse, présent sur place, et Ernst Zürcher, en visioconférence.
L’enjeu de l’échange est de dépasser une vision trop simple des relations entre le sol et les plantes. Il ne s’agit pas seulement de dire qu’un sol nourrit une plante, mais de montrer que la plante agit aussi sur le sol, notamment par les communautés vivantes qu’elle sélectionne. À travers des exemples agricoles, forestiers et écologiques, les intervenants montrent que la vie du sol détermine en grande partie ce qui se passe au-dessus du sol.
Le paradoxe de la monoculture
Marc-André Sélosse commence par souligner un paradoxe. En agriculture, il est classique de dire que la monoculture, c’est-à-dire le fait de cultiver la même plante année après année, « ne tient pas ». Pourtant, certains exemples semblent contredire cette idée :
- la Romanée-Conti, avec des siècles de culture de pinot noir ;
- certaines hêtraies ou sapinières spontanées, qui correspondent elles aussi à une forme de monoculture durable.
Cela montre que la question est plus subtile qu’une opposition simple entre monoculture et rotation.
Pourquoi la monoculture pose souvent problème
Dans le cas agricole, la répétition d’une même culture favorise souvent l’installation de pathogènes spécialisés. Lorsqu’une plante est cultivée plusieurs années de suite, ses parasites trouvent continuellement de quoi se nourrir et sont donc sélectionnés.
L’exemple donné est celui du blé, avec le piétin-échaudage, maladie causée par un champignon du sol attaquant les racines. Après deux ou trois années de céréales répétées, les pertes de rendement peuvent devenir importantes. La rotation des cultures permet alors d’échapper à cette pression pathogène.
À cela s’ajoute un autre problème : dans les systèmes annuels, il existe souvent des périodes où le sol reste nu, ce qui est défavorable à son fonctionnement biologique.
Les sols suppressifs
Marc-André Sélosse explique cependant qu’il existe des situations où une monoculture finit par redevenir fonctionnelle. Dans certains sols, après plusieurs années de culture continue, les symptômes d’une maladie régressent, et la culture peut même mieux produire qu’au début.
Ce phénomène a intrigué les agronomes. Des expériences ont montré que :
- si l’on chauffe le sol, on détruit cette capacité protectrice ;
- si l’on transfère un peu de sol protecteur non chauffé vers un autre sol, ce dernier peut devenir à son tour protecteur.
Cela révèle qu’un élément vivant du sol est responsable de cette protection.
Le rôle des bactéries
Dans le cas du blé, ce sont notamment des bactéries du genre Pseudomonas qui ont été identifiées. Installées dans la rhizosphère, elles produisent des substances antibiotiques qui inhibent le champignon pathogène.
Le mécanisme présenté est le suivant :
- si les racines meurent, ces bactéries perdent leur source de nourriture ;
- les bactéries capables de protéger la racine ont donc un avantage ;
- à force de monoculture, elles peuvent devenir suffisamment abondantes pour freiner la maladie.
On parle alors de suppressivité du sol : la capacité d’un sol à supprimer biologiquement une maladie.
Marc-André Sélosse insiste sur le fait que cette suppressivité dépend du contexte. Elle n’apparaît pas dans tous les sols, ni pour toutes les cultures. Il ne peut donc pas exister de loi universelle simple.
D’autres exemples
D’autres cas de sols suppressifs sont évoqués :
- aux Pays-Bas, sur certaines cultures de pommes de terre, où plus on cultive la pomme de terre, moins il y a de Fusarium ;
- en maraîchage, sur les fraisiers, avec un rôle important de bactéries du genre Streptomyces.
Dans ces situations, la matière organique joue un rôle central. Certains micro-organismes protecteurs se développent mieux lorsque le sol est riche en matière organique. Cela ramène à l’idée d’un sol vivant, biologiquement actif et bien alimenté.
Comment les plantes « cultivent » leur sol
Marc-André Sélosse propose ensuite une idée centrale : lorsqu’une plante s’installe, elle favorise à la fois :
- des alliés microbiens, comme les champignons mycorhiziens ;
- des organismes pathogènes.
Toute la question est donc celle de l’équilibre entre les deux.
Rétroaction positive et rétroaction négative
Selon les espèces et les contextes, deux grands cas peuvent se produire :
- rétroaction positive : la plante favorise davantage ses alliés que ses ennemis ; elle se trouve alors aidée, se maintient et peut former des peuplements dominants ;
- rétroaction négative : la plante favorise davantage ses pathogènes ; ses propres descendants s’installent alors mal, ce qui empêche sa domination exclusive.
Dans certains cas, comme celui du blé, cette relation peut même évoluer dans le temps : la plante commence par favoriser ses maladies, puis finit par sélectionner des alliés protecteurs.
Forêts tempérées et forêts tropicales
Cette logique permet, selon Marc-André Sélosse, de comprendre de grands contrastes écologiques.
Dans les forêts tropicales
Sous les tropiques, il existe un très grand nombre d’espèces d’arbres à l’hectare. Marc-André Sélosse explique cette diversité par le fait que, dans ces systèmes, les arbres favorisent souvent davantage leurs pathogènes que leurs alliés. Lorsqu’une espèce s’installe, elle devient donc peu compétitive à long terme dans son voisinage immédiat.
Comme ses jeunes ne se réinstallent pas facilement près d’elle, aucune espèce ne devient extrêmement abondante localement. Cela réduit la compétition directe entre espèces et permet leur coexistence.
Dans les forêts tempérées
À l’inverse, dans les forêts tempérées, des espèces comme le hêtre ou le sapin semblent favoriser davantage leurs alliés, notamment leurs champignons ectomycorhiziens. L’effet bénéfique l’emporte alors sur l’effet négatif des maladies.
Cela conduit à des peuplements dominés par peu d’espèces, parfois presque monospécifiques.
Les plantes invasives
Cette lecture éclaire aussi le phénomène des plantes invasives.
Marc-André Sélosse cite l’exemple du Prunus serotina en forêt de Compiègne. Dans son aire d’origine américaine, cette espèce présente une rétroaction négative : ses descendants s’installent mal près d’un individu adulte. En Europe, en changeant de sol et donc de partenaires microbiens, cette relation devient positive. L’espèce devient alors invasive.
Même logique pour le robinier faux-acacia (Robinia pseudoacacia) : peu dominant dans son milieu d’origine, il peut chez nous former des peuplements presque purs.
L’idée avancée est que le caractère invasif d’une plante ne dépend pas seulement de la plante elle-même, mais aussi du type de relation qu’elle établit avec la vie du sol dans le nouveau milieu.
La vigne et le terroir
En conclusion de son intervention, Marc-André Sélosse rappelle que la vigne est, à l’origine, une liane forestière méditerranéenne de bord de rivière. Elle a ensuite été déplacée vers les vignobles, mais garde cette logique d’espèce capable d’installer une relation favorable avec son milieu.
Il en tire une conclusion plus large : les notions de monoculture, de rotation, de réussite ou d’échec n’ont de sens qu’en tenant compte du contexte. Il n’existe pas une seule bonne façon de gérer les sols. Cette diversité de réponses possibles renvoie à la notion de terroir, c’est-à-dire à des lieux singuliers qui appellent des pratiques singulières.
Inverser le regard : du couple plante-sol au couple sol-plante
Prenant la suite, Ernst Zürcher propose d’inverser l’ordre habituel et de réfléchir non plus seulement au couple « sol-plante », mais aussi au couple « plante-sol ». Son propos consiste à montrer que les plantes, et en particulier les arbres, fabriquent le sol autant qu’elles en dépendent.
Un arbre qui fait naître du sol
Il s’appuie sur l’exemple d’un grand platane portant dans une fourche un peu d’humus accumulé. Dans cette petite poche de matière organique, un jeune érable s’est installé. Ce dernier n’est même pas en contact avec le sol géographique : il pousse grâce au petit sol créé en hauteur.
L’image sert à illustrer une idée simple : les plantes font du sol. Les arbres, par leur biomasse, leur litière et leurs processus de décomposition, créent les conditions d’apparition d’un nouveau sol.
La photosynthèse comme fondement
Ernst Zürcher revient ensuite aux bases de la vie végétale : la photosynthèse.
Il décrit ce processus comme une recomposition de trois éléments :
- le dioxyde de carbone de l’air ;
- l’eau ;
- l’énergie lumineuse solaire.
Par ce processus, la plante fabrique :
- du glucose, base de la matière organique ;
- de l’oxygène rejeté dans l’atmosphère ;
- de l’eau interne participant au fonctionnement cellulaire.
Il insiste sur le fait que la matière des plantes vient principalement de l’air et de l’eau, et non du sol.
L’expérience du saule
Pour illustrer cela, Ernst Zürcher évoque l’expérience classique d’un arbre planté dans une quantité de terre pesée au départ. Après plusieurs années d’arrosage, l’arbre a fortement augmenté de masse, tandis que la masse du sol a très peu changé.
La conclusion est que la matière de l’arbre ne provient pas principalement du sol, mais de l’air et de l’eau transformés par la photosynthèse.
Le rôle spécifique des arbres dans la formation des sols
Ernst Zürcher souligne ensuite que les arbres ne produisent pas seulement des sucres simples. Ils produisent aussi de la lignine et des polyphénols, c’est-à-dire des composés plus résistants à la décomposition.
Cela a plusieurs conséquences :
- les apports organiques ligneux se dégradent plus lentement ;
- ils contribuent à construire un humus plus durable ;
- ils favorisent des sols plus structurés, plus poreux et plus capables de retenir l’eau.
Dans cette perspective, la composante arborée des systèmes agricoles apparaît comme essentielle. Les arbres apportent une matière organique différente de celle des plantes herbacées : plus lente, plus stable, plus structurante.
Restaurer des sols fertiles
L’un des enjeux majeurs évoqués est la régénération de sols dégradés par l’érosion ou l’appauvrissement organique. L’objectif est de revenir à des sols sombres, riches en matière organique, capables de stocker de l’eau et de soutenir une forte activité biologique.
Pour Ernst Zürcher, cet objectif suppose de réintroduire des arbres et des ligneux dans les paysages agricoles. L’agroforesterie n’est pas présentée comme un supplément esthétique, mais comme un moyen concret de reconstituer des sols vivants et fertiles.
Le carbone atmosphérique et la nécessité de re-carboner les sols
Ernst Zürcher relie ensuite le fonctionnement des sols à la question climatique. Il rappelle le surplus de dioxyde de carbone présent dans l’atmosphère et affirme que les plantes savent le capter. Le véritable enjeu est donc de remettre en place les systèmes capables de le fixer durablement.
Il soutient que la réponse ne peut pas être seulement énergétique. Il ne suffit pas de réduire les émissions : il faut aussi re-carboner les sols et redonner à la Terre une couverture végétale climatisante.
Le rôle du reboisement et de l’agroforesterie
Selon lui, de vastes surfaces pourraient être réhabilitées grâce :
- au reboisement ;
- à l’agroforesterie ;
- à la remise en place de lignes d’arbres dans les terres agricoles.
Il insiste sur le fait qu’un faible pourcentage de surface arborée peut déjà produire de grands effets, selon une logique proche de la loi de Pareto : une part modérée d’effort peut produire une grande part du résultat.
La forêt comme système de climatisation et de stockage de l’eau
Ernst Zürcher présente la forêt comme une structure protectrice complète.
Une atmosphère forestière enrichie
Dans une forêt, le sol et les racines respirent, la matière organique se décompose, et le milieu poreux du sol devient riche en dioxyde de carbone. Ce gaz, plus concentré près du sol forestier qu’en atmosphère libre, peut être recapté par les plantes.
Il attire l’attention sur le fait que les feuilles, avec leurs stomates situés en grande partie sur la face inférieure, peuvent aussi profiter de ce carbone remontant du dessous. Cela conduit à considérer la forêt comme un système clos ou semi-clos où le carbone circule intensément.
Un stockage de l’eau très efficace
La forêt capte également l’eau de pluie, la stocke, puis n’en utilise qu’une partie pour sa propre croissance. Le reste est restitué lentement aux nappes, aux sources et aux rivières.
Ernst Zürcher présente donc la forêt comme :
- une zone de stockage de l’eau ;
- un système de restitution lente ;
- un régulateur local du climat.
L’intérêt des haies, lignes d’arbres et bocages
Dans les paysages agricoles, Ernst Zürcher insiste sur le rôle des haies et des alignements d’arbres. Ils permettent notamment :
- de freiner le brassage de l’air ;
- de maintenir près du sol une atmosphère enrichie en dioxyde de carbone ;
- de soutenir les cultures voisines ;
- de fournir du bois, de la biodiversité, du bois raméal fragmenté et d’autres services.
Il souligne qu’une haie bien conçue peut être gérée alternativement sur ses deux côtés afin de conserver en permanence ses fonctions écologiques tout en permettant des prélèvements réguliers.
Changer de civilisation
Dans la partie la plus générale de son intervention, Ernst Zürcher propose une lecture historique : les civilisations se sont largement construites sur la destruction des forêts. La nôtre pousserait ce processus à son paroxysme en s’attaquant aussi aux restes fossiles des forêts anciennes, c’est-à-dire au charbon, au pétrole et au gaz.
Il appelle à un changement radical de rapport à la Terre : passer d’une civilisation de coupeurs d’arbres à une culture de planteurs et planteuses d’arbres. Pour lui, c’est à cette condition que l’agriculture, l’élevage et plus largement les territoires pourront être régénérés.
Échanges avec le public
La discussion qui suit prolonge ces idées.
Quelle taille minimale pour avoir un effet ?
À la question de savoir quelle taille minimale de boisement est nécessaire pour produire un effet hydrologique ou agronomique, Ernst Zürcher répond qu’il n’existe pas de seuil universel. Même un arbre isolé a déjà un effet :
- par son ombrage ;
- par son enracinement profond ;
- par son rôle d’ascenseur hydraulique.
Lorsque les arbres se combinent en groupes, leurs effets augmentent naturellement, mais chaque situation doit être évaluée localement.
Les incendies de forêt et le stockage du carbone
Une question est posée sur le risque de voir partir en fumée, lors d’incendies, une partie importante du carbone stocké.
Ernst Zürcher répond que certaines régions, comme l’Australie, continuent malgré tout à gagner des surfaces boisées, mais il reconnaît surtout que ces incendies sont eux-mêmes liés à la surchauffe globale. Il y voit une raison supplémentaire d’agir dans l’urgence.
Marc-André Sélosse complète en rappelant que le carbone stocké dans les sols est lui aussi de plus en plus vulnérable.
Les limites du stockage du carbone dans les sols
Marc-André Sélosse attire l’attention sur trois grands types de sols aujourd’hui en danger :
- les pergélisols, qui dégèlent et relâchent du carbone ;
- les paramos tropicaux de montagne, très riches en matière organique, qui se dessèchent et se minéralisent ;
- les tourbières, qui sèchent puis brûlent parfois sous forme de « feux zombies ».
Il souligne que certains de ces milieux stockent des quantités énormes de carbone et que leur dégradation peut produire des émissions massives.
Une limite liée au réchauffement
Il ajoute que lorsque la température augmente, la respiration des sols augmente aussi. On peut donc approcher d’un point où le carbone sort plus vite du sol qu’il n’y entre.
Cela signifie qu’il ne suffit pas de vouloir stocker du carbone dans les sols : il faut aussi agir en amont sur les émissions liées aux énergies fossiles, faute de quoi cette stratégie deviendra insuffisante.
Jusqu’où le sol stocke-t-il du carbone ?
À une question du public en ligne sur la profondeur du stockage du carbone, les intervenants répondent que l’essentiel se concentre dans les premiers centimètres ou décimètres du sol, mais qu’il peut aussi exister du stockage beaucoup plus profond.
Marc-André Sélosse rappelle que dans certains sols très fertiles, notamment les tchernozioms, la matière organique peut descendre très profondément grâce à l’activité biologique du sol, en particulier celle des animaux fouisseurs qui créent des galeries.
Cela confirme que :
- la vie du sol favorise un stockage profond ;
- ce stockage est généralement plus stable ;
- les arbres, par leurs racines profondes, peuvent y contribuer davantage que les cultures annuelles.
Sanctuariser ou gérer les forêts ?
Un autre point important du débat porte sur la gestion forestière. Faut-il sanctuariser totalement certaines forêts, ou bien peut-on intervenir raisonnablement dans les boisements tout en respectant leurs fonctions écologiques ?
Ernst Zürcher répond qu’il faut éviter l’illusion selon laquelle toute forêt devrait être totalement soustraite à l’intervention humaine. La biodiversité a besoin d’espaces protégés, mais il est aussi possible de gérer des forêts de manière naturelle, productive et durable.
Il insiste sur plusieurs points :
- ne pas remplacer des forêts naturelles par des plantations artificielles simplifiées ;
- privilégier des mélanges d’essences locales ;
- récolter de façon mesurée dans des systèmes durables.
Il cite notamment des travaux montrant que les jeunes forêts mélangées stockent nettement plus de carbone que les monocultures.
Marc-André Sélosse ajoute que l’idée d’une nature « sans l’homme » est philosophiquement trompeuse. L’être humain fait partie de la nature depuis longtemps, et vouloir penser la nature comme séparée de l’homme a justement contribué à la traiter comme un simple réservoir de ressources.
Conclusion
Cette rencontre met en lumière une idée forte : le couple sol-plante n’est pas une relation simple, mécanique ou univoque. Le sol influence la plante, mais la plante, en retour, façonne le sol en sélectionnant des alliés, des ennemis, des matières organiques et des dynamiques biologiques.
Marc-André Sélosse montre que la monoculture, les maladies, les plantes invasives ou la diversité forestière ne peuvent être compris qu’en tenant compte des interactions biologiques dans le sol.
Ernst Zürcher, de son côté, élargit la réflexion en rappelant que les arbres produisent du sol, structurent les paysages, stockent de l’eau, captent du carbone et participent à la climatisation des territoires.
Tous deux convergent finalement sur un point : il faut réapprendre à travailler avec le vivant. Cela suppose de considérer les sols comme des milieux biologiques complexes, d’accepter la diversité des terroirs, de réintroduire des ligneux dans les paysages et d’agir rapidement face à l’urgence écologique et climatique.
