Etudes portant sur des matières

Matière organique

La matière organique (humus) joue un rôle fondamental dans la qualité du sol. Elle exerce une influence considérable sur la capacité du sol à réguler le régime hydrique, sur le bon fonctionnement des cycles des éléments nutritifs, sur l’activité biologique et sur l’aptitude culturale d’un sol. Dans le contexte du changement climatique, il est en outre intéressant de savoir si les sols perdent du carbone ou s’ils en utilisent, car ces phénomènes correspondent à la libération ou à la fixation de CO2. Des évaluations portant sur les quelque 30 sites de grandes cultures du réseau NABO aboutissent au constat suivant :

Au cours des 30 dernières années, la teneur en matière organique des terres assolées minérales a peu évolué. On ne sait toutefois pas dans quelle mesure cette situation se maintiendra à l’avenir et quelle sera l’influence du réchauffement climatique. S’agissant des sols organiques (comme les anciens marécages), la base de données dont dispose le NABO est insuffisante. Mais c’est un fait connu que ces sols perdent continuellement du carbone lorsqu’ils sont exploités par l’agriculture.

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Illustration : Teneurs en carbone organique dans la couche supérieure du sol (0-20 cm) de 28 sites de grandes cultures du réseau NABO : box-plot des différences (par site) en comparaison avec le cycle de relevé 1990-94.

Polluants

Les polluants dans le sol représentent depuis toujours un sujet important pour le NABO. Ceux-ci comprennent d’une part les polluants mentionnés dans l’OSol, comme les métaux lourds, les dioxines et les furanes, les PAH et les PCB. Le NABO a pu montrer que la charge de fond ne présentait en général aucun risque, excepté quelques hotspots comme des charges géogènes (« naturelles ») élevées, ou le cas du cuivre dans les vignes et les cultures maraîchères. Le recul des concentrations de certaines substances comme le plomb et les PAH montre que les dépôts atmosphériques ont diminué et que les mesures prises pour protéger l’environnement ont été efficaces. D’autre part, le NABO suit aussi de « nouveaux » groupes de substances jusqu’ici peu étudiées, comme certains produits phytosanitaires (PPh).

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Illustration : Teneur en plomb de la couche supérieure du sol (0–20 cm) sur des sites du réseau NABO : teneur moyenne par relevé

Teneur en nutriments dans les sols agricoles

La production agricole alimentaire a besoin d’apports d’éléments nutritifs comme l’azote, le phosphore et le potassium sous forme d’engrais. Une offre excessive a toutefois des effets négatifs sur les écosystèmes et peut provoquer par exemple une pollution des eaux souterraines ou l’eutrophisation des eaux de surface. De plus, il arrive souvent que des substances indésirables soient introduites dans les champs avec les engrais et d’autres matières auxiliaires : les engrais minéraux phosphorés peuvent être pollués par du cadmium et de l’uranium, les engrais de ferme par du cuivre, du zinc et des résidus d’antibiotiques, le compost peut contenir des microplastiques. Le risque d’accumulation de substances nutritives ou de polluants dans le sol dépend en grande partie du mode d’exploitation. Dans les herbages intensifs, on observe souvent une augmentation continue des concentrations de cuivre et de zinc. L’évolution des teneurs en phosphore varie elle aussi fortement selon le type d’exploitation, comme le montre le graphique ci-dessous.

 
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Illustration : Teneurs en phosphore des 20 premiers cm de sol de 7 sites de grandes cultures (à droite) et de 9 sites d’herbages (à gauche - lignes claires : exploitation intensive (n=6); lignes sombres: exploitation extensive (n=3)) du NABO sur la période de 1985-2009 (données centrées par site : la moyenne du site pour toute la série chronologique est soustraite des valeurs individuelles).