Amélioration de la qualité des sols et de leur fonction puits de carbone par l’utilisation des charbons produits par pyrolyse de biomasse végétale.

Irene Criscuoli, Paris VI-BIOEMCO, Paris, France - Foxlab, Trento, Italia
Franco Miglietta, Foxlab, Trento, Italia
Cornelia Rumpel, CNRS-BIOEMCO, Grignon, France

Résumé :

Pour la mitigation des changements climatiques plusieurs chercheurs proposent de stocker le Carbone (C) dans les sols (Batjes 1998; Izaurralde et al. 2001; Scholes and Noble 2001). Une possibilité de séquestrer du C stable est l’enfouissement du charbon végétal, ou biochar (Lehmann, 2006). L’ajout du charbon au sol est probablement a l’origine de la fertilité des sols type terra preta (terre noire) en Amazonie daté de l’âge précolombien où 35% du C est sous forme de charbon (Sombroek, 1966 ; Glaser et al., 2000). Ce charbon s’est avéré très stable à cause de sa structure aromatique qui est difficilement dégradable par les microorganismes du sol (Glaser et al., 2007; Simpson and Hatcher, 2004). L’enfouissement du charbon dans les sols favorise aussi les productions agricoles (Oguntunde et al., 2003), raison pour laquelle cette technologie est définie comme une solution avec double avantage (stockage de C et amélioration agricole). Pour autant, les mécanismes par lesquels le charbon végétal améliore la fertilité des sols ainsi que le stockage du C sont mal connus.

Objectifs et résultats de la thèse
La thèse se propose de répondre à cette question par deux pistes :
A. Etude de la stabilité du charbon dans le sol, de ses transformations chimiques et diagéniques, de l’impact qu’il a sur les caractéristiques du sol hôte et sur les plantes qui y poussent dessus. Cette recherche est menée au niveau de charbonnières alpines du 19° siècle.
B. Etude des mécanismes de réponse des plantes au biochar avec focus sur les volatiles relâchés ou adsorbés par le biochar et l’impact que ceux-là ont sur la croissance et développement des plantes. Un premier test a été mené sur l’intéraction biochar-éthylene- plante model (Arabidopsis thaliana L.) comme aussi un screening des volatiles avec PTR-TOF-MS (Proton Transfer Reaction – Time of Flight Mass Spectrometry).
Les résultats obtenus permettent de mieux comprendre l’impact que le biochar a dans le long terme sur la qualité des sols, sur la croissance des plantes et les mécanismes potentiels d’intéraction biochar-sol-plantes.