Assessment of Biomass Production and Carbon Sequestration in Fruit Tree–Based Agroforestry Systems of the Semi-Arid of Vindhyan Region in India

Dans la lutte contre le réchauffement de la planète, l'air lui-même détient la clé pour comprendre le problème : le dioxyde de carbone. Ce gaz, libéré lorsque nous brûlons des combustibles fossiles ou que nous abattons des forêts, emprisonne la chaleur et alimente le changement climatique. Alors qu'une grande partie de la conversation se concentre sur l'arrêt des émissions, une stratégie parallèle a attiré une attention sérieuse : extraire le carbone de l'air et le stocker en toute sécurité dans le sol et dans les êtres vivants. Les arbres sont particulièrement doués pour cela. En grandissant, ils puisent le carbone de l'atmosphère et le verrouillent dans leur bois, leurs racines et leurs feuilles. Lorsque ces arbres sont plantés aux côtés de cultures sur des terres agricoles, un système connu sous le nom d'agroforesterie, ils peuvent jouer un double rôle. Ils fournissent de la nourriture et des revenus aux agriculteurs tout en agissant simultanément comme une éponge géante à carbone, transformant une parcelle agricole en une banque de carbone vivante. La question pour les scientifiques et les décideurs politiques n'est pas seulement de savoir si cela fonctionne en théorie, mais de savoir combien de carbone différents types d'arbres peuvent réellement stocker dans des environnements spécifiques et difficiles, et si les agriculteurs peuvent en vivre.

Des chercheurs de la région semi-aride de Vindhyan, en Inde, se sont donné pour mission de répondre à ces questions en mesurant le potentiel de stockage de carbone de deux arbres fruitiers spécifiques : le bael et le goyavier. Cette zone, caractérisée par des sols peu profonds et des sécheresses saisonnières, est le foyer de nombreux petits agriculteurs qui dépendent de la terre pour leur subsistance. Les scientifiques voulaient voir si la plantation de ces arbres dans des vergers, tout en cultivant également des cultures de courte durée comme le black gram (haricot mungo) et le sésame dans les espaces entre eux, permettait de stocker nettement plus de carbone que la culture de ces seules cultures en champs ouverts. Ils ont établi une grande expérimentation de terrain avec douze parcelles différentes, testant diverses combinaisons des deux arbres fruitiers avec deux variétés de chaque interculture. Au cours des saisons de croissance, ils ont soigneusement mesuré la taille des arbres, le poids des cultures et la quantité de carbone stockée dans le sol, comparant ces résultats à des parcelles où seules les cultures étaient pratiquées sans arbres.

Les résultats ont brossé un tableau clair du pouvoir transformateur de l'ajout d'arbres au paysage. Les parcelles contenant des arbres fruitiers ont accumulé beaucoup plus de biomasse — le poids total de toute la matière végétale vivante — que les champs ouverts. Les systèmes basés sur le bael, qui combinaient l'arbre bael, résistant à la sécheresse, avec le black gram ou le sésame, ont produit les résultats les plus impressionnants, accumulant entre 50,1 et 56,2 tonnes de biomasse par hectare. Les systèmes basés sur le goyavier ont également bien performé, stockant entre 31,3 et 38,0 tonnes par hectare. En revanche, les parcelles ne contenant que les cultures annuelles, les témoins de culture pure, n'ont produit que 1,8 à 3,1 tonnes par hectare. Cette différence massive signifiait que les systèmes à base d'arbres étaient non seulement légèrement meilleurs, mais des ordres de grandeur plus efficaces pour capturer la matière végétale. Le carbone stocké dans cette biomasse suivait le même schéma, les systèmes de bael retenant entre 27,1 et 30,8 tonnes de carbone par hectare, contre moins de 1,6 tonne dans les champs ouverts.

Au-delà des arbres et des cultures eux-mêmes, l'étude a également examiné ce qui se passait sous la surface. Les chercheurs ont mesuré le carbone organique du sol, qui est le carbone stocké dans le sol lui-même, un composant critique pour l'atténuation climatique à long terme. Ils ont constaté que le sol sous les systèmes à base d'arbres était plus riche en carbone, allant de 0,42 à 0,51 pour cent, contre 0,34 à 0,37 pour cent dans les champs ouverts. Lorsqu'ils ont ajouté le carbone stocké dans les arbres et les cultures au carbone stocké dans le sol, le carbone total du système pour les parcelles de bael a atteint entre 45 et 5-0 tonnes par hectare. Les systèmes de goyavier ont atteint entre 34 et 39 tonnes par hectare. Ce stockage total est une réussite significative, suggérant que ces vergers agissent comme des réservoirs substantiels de carbone qui, autrement, resteraient dans l'atmosphère.

L'étude a également calculé la vitesse à laquelle ce carbone était capturé. En estimant l'âge des arbres et la croissance saisonnière des cultures, les chercheurs ont déterminé que les systèmes d'agroforesterie séquestraient le carbone à un taux de 1,9 à 3,4 tonnes par hectare chaque année. C'est un taux de retrait constant et fiable qui dépasse largement les quantités négligeables capturées par les seules cultures. La combinaison la plus efficace s'est avérée être l'arbre bael associé à la variété de black gram connue sous le nom de Shekar-1, qui a atteint les taux de capture de carbone les plus élevés et la plus grande biomasse totale. Les chercheurs ont noté que, bien que les arbres fournissaient l'essentiel du stockage de carbone, les plantes intercultivées restaient néanmoins vitales. Elles ont contribué une quantité de carbone petite mais significative, et plus important encore, elles ont fourni aux agriculteurs une récolte annuelle et une source de revenus pendant que les arbres mûrissaient. Ce double flux de revenus est crucial pour convaincre les agriculteurs d'adopter ces systèmes, car il garantit qu'ils n'ont pas à attendre des années que les arbres portent des fruits avant de voir un retour sur leur investissement.

Ces conclusions offrent une voie concrète pour l'action climatique dans des régions comme le plateau de Vindhyan. Les données montrent que des vergers de fruitiers bien gérés peuvent apporter des bénéfices climatiques significatifs sans sacrifier la production agricole. Les arbres bael et goyavier se sont révélés être des choix résilients pour cet environnement semi-aride, capables de prospérer là où d'autres cultures pourraient lutter, tout en enrichissant simultanément le sol et en stockant le carbone. L'étude suggère que ces systèmes ne sont pas seulement des modèles théoriques, mais des solutions pratiques et fonctionnelles qui peuvent être étendues. En quantifiant exactement la quantité de carbone que ces systèmes stockent, les chercheurs ont fourni les preuves nécessaires pour que les décideurs politiques incluent de telles pratiques d'agroforesterie dans les plans climatiques régionaux et les programmes de paiement. Cela permettrait aux agriculteurs d'être récompensés pour le carbone qu'ils stockent, transformant leur terre en une source de nourriture et de stabilité climatique. Le travail confirme que, entre les mains des agriculteurs locaux, ces systèmes mixtes peuvent soutenir les moyens de subsistance tout en extrayant discrètement et efficacement le carbone de l'air, un arbre et une culture à la fois.