La gestion durable des sols pour stocker du carbone et limiter le changement climatique en Haïti : les mécanismes, les systèmes de production et pratiques agricoles
Thèse soutenue le 18 mars 2024 - Université d'Etat d'Haïti
Comme beaucoup de sols positionnés en pente en Haïti, les sols de montagnes de Saint-Raphaël sont pauvres en matière organique et le rôle de cette dernière dans la fertilité du sol est considérable. Son piégeage dans le sol est une stratégie fondamentale pour atténuer le changement climatique, et peut également être considéré comme une mesure d’adaptation et de résilience. En revanche, l'intensification de la production agricole par l'usage excessif d'engrais azotés aux effets acidifiants et l’adoption des pratiques de brûlis sont susceptibles de diminuer considérablement les stocks de carbone organique (COS) dans le plateau irrigué. Ce qui peut conduire à un seuil critique au-dessous duquel de graves difficultés risquent d'apparaître. Notre objectif a été d’évaluer l'effet des différents systèmes de culture sur le stockage de carbone des sols à Saint-Raphaël et de comprendre en quoi l’optimisation du stockage de carbone améliore la fertilité des sols. Il s'agissait d'une étude à caractère très original et très peu réalisée en Haïti, de type synchronique, pour essayer de quantifier les effets des différentes pratiques agricoles et des systèmes de culture sur les stocks de COS. Ce qui a nécessité d’inventorier au préalable des pratiques agricoles adaptées aux conditions locales qui augmentent les flux d’entrée de C dans les sols et/ou qui en diminuent les flux de sortie. Il s’agissait aussi d’établir le lien entre le stockage de C et la production agricole durable en fournissant des estimations des stocks de carbone dans les différentes profondeurs du sol. Nous avons donc entrepris de mesurer dans un premier temps les stocks organiques au niveau de 78 parcelles paysannes jusqu’à 50 cm de profondeur du sol. Des mesures de stocks de COS jusqu’à 100 cm de profondeur au niveau de 90 parcelles ont été également éffectuées. Cet inventaire a montré une variabilité verticale importante des stocks de COS qui reflète en partie les effets de la profondeur de sol considérée qui traduit la diversité des sols observés. Les valeurs moyennes des stocks de COS des couches 0-30 cm, 0-50 cm et 0-100 cm étaient respectivement de 97,5±45,7 MgC.ha-1, de 132,7±60,1 MgC.ha-1 et de 174±71,08 MgC.ha-1. Le plus élevé et le plus faible stock de C à 0-100 cm ont été enrégistrés respectivement dans le système agroforestier (SA) (196,44 MgC. ha-1) et le système de pâturage (SSU) (128,55 MgC. ha-1). Les stocks de C ont varié de 80,57 MgC. ha-1 pour les Haplic Cambisols (Eutric ou Calcaric) à 203 MgC. ha-1 pour les Rendzic Leptosols et Epileptic Cambisols (RELEC). Si nous tenons compte de la position des parcelles dans le paysage, les stocks de C ont varié de 112,0±37,0 MgC. ha-1 dans les versants à 150,2±40,1 MgC. ha-1 dans les vallées dans la couche 0-50 cm. Il faut souligner l’effet non significatif des stocks organiques dans l’horizon de surface (0-30 cm) entre les systèmes de culture. Toutefois, un effet du type de sol, de la profondeur du sol et de la topographie sur l’expression des stocks a été constaté. Si on se base sur les stocks verticaux, la couche 0-50 cm du sol emmagasine plus de 65% des stocks totaux. La nature carbonatée des sols est prégnante et a été explorée pour une meilleure compréhension de l’évolution des stocks de COS de cette région fortement soumise à une agriculture en voie d’intensification. Nos résultats ont montré que les pratiques agroforestières restituent le mieux la MOS en raison d’une meilleure couverture végétale, d’une augmentation des inputs de carbone par les arbres, et d’une meilleure colonisation racinaire dans les 50 premiers centimètres du sol. On peut penser qu’une boucle vertueuse s’est mise en place où la restitution des résidus a permis l’amélioration des stocks de C en SA mais aussi l’amélioration de la fertilité de ces sols. En conséquence, qui dit fertilité, dit plus de biomasse racinaire, plus d’exsudations racinaires, plus de résidus de culture et plus de matières organiques restituées au sol.
Mot-clés : Changement climatique, Qualité des sols, Changement d’usage des terres, Fertilité du sol, mécanismes de stabilisation, pratiques agricoles, Matière organique, Profondeur du sol, Topographie, Types de sol, Système de culture.