Les résultats, présentés dans un article publié dans la revue des sciences du sol Géodermie, pourraient simplifier le processus de calcul des crédits de carbone du sol, qui récompensent les agriculteurs pour la conservation du carbone du sol par la rotation des cultures, le non-labour, les cultures de couverture et d’autres pratiques de conservation qui améliorent la santé du sol. Le projet a été financé par l’Advanced Research Projects Agency-Energy (ARPA-E) du Département américain de l’énergie.

L’activité agricole entraîne la libération d’une quantité importante de carbone organique du sol (COS) dans l’atmosphère sous forme de dioxyde de carbone, un gaz à effet de serre qui contribue au changement climatique. Plusieurs pratiques de conservation ont été suggérées pour aider à séquestrer ce carbone dans le sol, mais leur potentiel à améliorer le COS total dans un profil de sol, connu sous le nom de stock de COS, doit être évalué localement. De telles évaluations sont essentielles pour le marché émergent des crédits carbone agricoles.

Le calcul précis des bilans carbone des terres cultivées et des crédits carbone du sol est essentiel pour évaluer le potentiel d’atténuation du changement climatique de l’agriculture ainsi que les pratiques de conservation. Ces calculs sont sensibles aux conditions pédoclimatiques locales, notamment au stock initial de COS utilisé pour initialiser les modèles de calcul. Cependant, diverses incertitudes existent dans les ensembles de données sur les stocks de SOC, et on ne sait pas comment cela peut affecter le bilan carbone des terres cultivées et les calculs du crédit carbone du sol, selon l’auteur principal Wang Zhou, chercheur scientifique à l’ASC et au Département des ressources naturelles et des sciences de l’environnement (NRES). à l’Illinois.

Dans cette étude, les chercheurs ont utilisé un modèle d’agroécosystème avancé et bien validé, connu sous le nom de ecosyspour évaluer l’impact de l’incertitude des stocks de COS sur le bilan carbone des terres cultivées et le calcul du crédit carbone du sol dans les systèmes de rotation maïs-soja dans le Midwest américain.

Ils ont constaté que des mesures de concentration de COS de haute précision sont nécessaires pour quantifier un bilan carbone des terres cultivées, mais l’ensemble de données sur les sols actuellement accessible au public est suffisant pour calculer avec précision les crédits carbone avec une faible incertitude.

« Il s’agit d’une étude très importante qui révèle des résultats contre-intuitifs. Les données initiales sur le carbone du sol sont très importantes pour tout le calcul du budget carbone en aval. Cependant, le crédit carbone mesure la différence relative de carbone du sol entre une nouvelle pratique et un statu quo. scénario. Nous constatons que l’incertitude des données initiales sur le carbone du sol a des impacts limités sur le crédit carbone du sol calculé final « , a déclaré Kaiyu Guan, directeur fondateur de l’ASC, professeur Blue Waters au NRES et au National Center for Supercomputing Applications (NCSA) de l’Illinois et responsable du projet SMARTFARM financé par le DOE à l’iSEE, qui a présenté plusieurs co-auteurs sur cet article.

Les résultats indiquent qu’un échantillonnage coûteux du sol sur le terrain peut ne pas être nécessaire lorsqu’on se concentre uniquement sur la quantification des crédits de carbone du sol issus des pratiques de conservation agricole – un avantage majeur pour le marché des crédits de carbone agricole.

« L’incertitude dans les mesures de concentration de COS a un impact important sur le calcul du bilan carbone des terres cultivées, ce qui indique que de nouvelles approches telles que la télédétection hyperspectrale sont nécessaires pour estimer la concentration de COS de la couche arable à grande échelle afin de réduire l’incertitude de l’interpolation. Cependant, l’incertitude de la concentration de COS n’a qu’un un léger impact sur le calcul du crédit de carbone du sol, ce qui suggère que se concentrer uniquement sur la quantification du crédit de carbone du sol à partir de pratiques de gestion supplémentaires peut ne pas nécessiter un échantillonnage approfondi du sol sur le terrain – un avantage compte tenu de son coût élevé », a déclaré Zhou.

« L’approche de cette étude peut être appliquée à d’autres modèles et utilisée pour évaluer les incertitudes importantes du potentiel de séquestration du carbone de diverses pratiques conservatrices de gestion des terres », a déclaré Bin Peng, l’autre auteur principal de l’étude et chercheur principal à l’ASC et au NRES. .

L’ASC a été créé conjointement par l’Institute for Sustainability, Energy and Environment (iSEE), le College of Agricultural, Consumer and Environmental Sciences (ACES) et le Bureau du vice-chancelier pour la recherche et l’innovation de l’Illinois.

Les co-auteurs de l’étude comprenaient le directeur associé de l’ASC, Andrew Margenot, professeur adjoint de sciences des cultures ; DoKyoung Lee, professeur de sciences des cultures et membre fondateur du corps professoral de l’ASC ; Même DeLucia, professeur émérite de biologie végétale et membre fondateur du corps professoral de l’ASC ; Sheng Wang du professeur adjoint de recherche ASC et NRES ; Ziqi Qin de l’ASC et étudiant diplômé du NRES ; NRES Professeur Michelle Wander; Jinyun Tang, membre du personnel scientifique du domaine des sciences de la Terre et de l’environnement, Lawrence Berkeley National Laboratory ; Zhenong Jin, professeur adjoint au Département de génie des bioproduits et des biosystèmes, Université du Minnesota ; et Robert Grant, professeur au Département des ressources renouvelables, Université de l’Alberta, Edmonton, Canada.