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Une des causes de la disparition de la civilisation maya aurait pu être la perte de fertilité des sols. © Mableclaid, Wikimedia Commons, DP
L'agriculture moderne, en diminuant la diversité microbienne des sols, réduit leur fertilité. Pour ne pas avoir à subir le même sort que certaines civilisations dans le passé, il est important de veiller à maintenir la qualité des sols dans le monde.
Les faits : l’appauvrissement des sols menace les populations
La fertilité des terres était un mystère pour les anciens qui parlaient parfois de sols qui se fatiguaient ou étaient malades. La solution était alors de se déplacer jusqu'à ce qu'ils se rétablissent. Ces dernières décennies ont connu une augmentation sans précédent des productions alimentaires, avec certaines conséquences : réchauffement climatique, pollution des rivières et des lacs, mais aussi dégradation des sols eux-mêmes.
L'amélioration de la technologie agricole, l'utilisation de fertilisants, l'irrigation et le labour ont donné un faux sentiment de sécurité alimentaire. D'après une perspective publiée dans le numéro de novembre de Science, environ 1 % des terres sont dégradées chaque année. Pour les auteurs, Mary et Bob Scholes, la productivité de nombreuses terres dans le monde a drastiquement diminué. La situation est particulièrement préoccupante en Afrique, continent sur lequel il faudra accroître les cultures dans l'avenir. Mais l'érosion a réduit les rendements de 8 % et l'épuisement nutritif des sols est courant. Conséquence : la désertification conduit des populations à se déplacer, avec des villages qui se vident de leurs habitants...
La désertification force de nombreuses populations à se déplacer. Le réchauffement climatique et la pollution n’arrangent rien. © Federico Del Bene, Wikimedia Commons, DP
De la même façon, en leur temps, les Mayas auraient été trompés par l'apparente fertilité de leurs sols : les mollisols, peu profonds, avec leur substrat crayeux, étaient particulièrement sensibles à l'érosion de l'eau en l'absence de couvert végétal. Avec l'accroissement de la population maya, la qualité des sols s'est rapidement altérée...
Décryptage : érosion, salinisation et pertes nutritives
La dégradation des sols peut être la conséquence de plusieurs phénomènes : l'érosion, l'accumulation de sel, la perte de substances nutritives, mais aussi la rupture de l'équilibre microbien. Par exemple, les sols sans couvert végétal sont plus sensibles à l'érosion : les eaux et le ventvent emmènent progressivement des substances nutritives, d'où l'appauvrissement des sols. Il faut alors les enrichir avec des fertilisants, comme des engrais phosphatés, ce qui pose d'autres problèmes environnementaux.
L'accumulation de sel dans les sols, ou salinisation, est elle aussi particulièrement néfaste. C'est souvent une conséquence de l'irrigation des terres lorsqu'elle est pratiquée dans des régions qui enregistrent peu de précipitationsprécipitations : par évaporation, l'eau s'enrichit en sel. Or, le sel est toxique pour les sols.
Autre cause de la dégradation des terres : le bouleversement des écosystèmesécosystèmes microbiens. Pour Mary Scholes, « la culture continue des sols sur de longues périodes détruit les bactériesbactéries qui convertissent la matièrematière organique en nutrimentsnutriments ».
No panic : vers une reconstitution de la diversité microbienne des sols
Un article de recherche publié dans le même numéro de Science s'intéresse à la diversité microbienne des sols de prairie dans le Midwest américain. En effet, des décennies d'agriculture ont fortement détérioré cet écosystème et sa diversité microbienne.
Les prairies herbeuses dominaient dans le Midwest américain avant l’expansion agricole. © Peter Romero, Wikimedia Commons, cc by sa 3.0
Des chercheurs de l'université du Colorado ont étudié les profils microbiens de ces sols qui ont beaucoup évolué à cause des méthodes de culture. Ils se sont intéressés aux changements dans la présence d'un groupe de bactéries, les Verrucomicrobia, des organismes peu étudiés, mais qui semblent particulièrement importants dans le sol des prairies. Or, ces bactéries seraient absentes des sols cultivables, ce qui pourrait contribuer à leur appauvrissement. Par conséquent, il serait possible de reconstruire ces sols en modifiant l'écosystème microbien pour l'enrichir en « bonnes bactéries », et ainsi se rapprocher d'un écosystème naturel.
Le défi aujourd'hui est donc de construire et maintenir une haute fertilité des sols, tout en limitant les apports en phosphatesphosphates, sources de pollutions.
