Les sols agricoles, des alliés du cycle de l’eau

Face au dérèglement du cycle de l’eau, les sols agricoles peuvent redevenir de véritables régulateurs, capables de ralentir les écoulements, de favoriser l’infiltration et de conserver l’eau là où les cultures pourront l’utiliser.

1. Une agriculture à la fois dépendante de l’eau et contributrice à son dérèglement

L’agriculture constitue aujourd’hui une cause importante du changement climatique, puisqu’elle contribue à environ 20% des émissions françaises de gaz à effet de serre, notamment via les émissions de méthane (CH4) et de protoxyde d’azote (N2O). Ce dernier est en grande partie issu de l’épandage de déjections d’élevage et de l’utilisation d’engrais azotés. Par ailleurs, certaines transformations agricoles ont également perturbé le cycle de l’eau : suppression des haies, sols labourés et laissés nus, ou encore perte de matière organique.

Mais l’agriculture est aussi le secteur d’activité qui souffre le plus de ce dérèglement du cycle de l’eau. Elle dépend d’abord de l'eau verte (nouvelle fenêtre), c’est-à-dire l’eau de pluie stockée dans les sols puis absorbée par les racines des plantes. Lorsque cette réserve ne suffit plus, l’irrigation mobilise de l’eau bleue, prélevée dans les nappes, les cours d’eau ou des retenues. En 2020, alors que seulement 6,8% des terres agricoles métropolitaines étaient irriguées, la consommation d’eau pour l’irrigation en France a été estimée à 3,04 milliards de mètres cubes consommés. Cela représente 61% du total, principalement au printemps et en été. À l’horizon 2050, France Stratégie anticipe une augmentation des prélèvements agricoles dans tous ses scénarios lors des printemps-étés secs, même lorsque les pratiques agroécologiques se diffusent. [1] [2]

2. Le sol, un réservoir temporaire au cœur du cycle de l’eau

Face à ce constat, les sols agricoles ont une vraie carte à jouer.

La « réserve utile » (RU) d’un sol correspond à la quantité d’eau qu’il peut stocker puis restituer aux plantes. Elle se situe entre la capacité au champ, c’est-à-dire la quantité d’eau que le sol retient après écoulement de l’excédent, et le point de flétrissement permanent, sous lequel les racines ne parviennent plus à extraire l’eau. La réserve réellement accessible dépend d’une multitude de paramètres : profondeur d’enracinement, nature (argileux, sableux, limoneux…), ou encore proportion de cailloux et porosité.

La matière organique joue également un rôle important : elle retient une partie de l’eau, stabilise les agrégats et soutient l’activité biologique qui entretient les pores du sol. Son effet sur la réserve utile est plutôt modeste, mais non négligeable puisqu’un millimètre d’eau de réserve utile sur un hectare représente 10 mètres cubes d’eau supplémentaires.

 

Au-delà de cette capacité de stockage, les avantages hydrologiques de la matière organique des sols sont multiples : elle augmente la porosité totale du sol, stimule l’activité biologique et améliore la capacité d’infiltration.

3. Comment certaines pratiques agricoles réduisent la fonction d’éponge des sols

Lorsque le sol est à nu, l’impact des gouttes de pluie peut désagréger les mottes de terre et contribuer à former une croûte de battance peu perméable. L’eau s’infiltre alors moins vite et commence à ruisseler. Les passages répétés d’engins, surtout en conditions humides, tassent également le sol et peuvent créer des obstacles à l’infiltration comme à la progression des racines.

Lorsque l’eau quitte la parcelle, elle peut emporter avec elle des particules : c’est l’érosion. Ces matières en suspension accroissent la turbidité des cours d’eau, colmatent certains habitats et transportent du phosphore ou des produits phytosanitaires fixés sur les sédiments. Les nitrates, plus solubles, peuvent migrer vers les nappes. Cette dégradation affecte à la fois l’eau disponible, sa qualité et accentue le risque de coulées de boue. [4] [5]

4. À l’échelle de la parcelle : restaurer l’infiltration et la réserve en eau

L’agroécologie ne repose pas sur une pratique unique, mais sur la combinaison de plusieurs leviers. À l’échelle de la parcelle, l’objectif n’est pas seulement d’augmenter la réserve utile, mais d’aider l’eau à entrer dans le sol, d’éviter qu’elle ne reparte trop vite et de permettre aux racines d’explorer davantage de profondeur.

La couverture du sol, par des cultures intermédiaires ou des résidus, amortit l’impact des pluies et freine l’écoulement. Le mulch limite aussi l’évaporation directe, c’est-à-dire l’eau perdue depuis la surface sans passer par la plante. Par ailleurs, la réduction du travail du sol préserve certains réseaux de pores et de galeries biologiques. Enfin, les rotations diversifiées, le retour des résidus et les apports organiques alimentent les organismes du sol et favorisent une structure plus stable.

Ces principes correspondent aux trois piliers de l’agriculture de conservation des sols (ACS) : perturbation mécanique réduite, couverture permanente et diversification des rotations.

Ces pratiques, lorsqu’elles sont combinées alimentent la vie du sol et améliorent le taux de matière organique. Racines, champignons et faune entretiennent ainsi des voies de circulation pour l’eau, permettant aux plantes d’explorer un volume plus profond et de mieux utiliser la réserve existante.[6]

5. À l’échelle du paysage : ralentir l’eau avant qu’elle ne quitte le territoire

Même restaurée, une parcelle ne peut retenir seule toute l’eau d’un bassin versant. Il est indispensable d’agir aussi sur les chemins empruntés par les écoulements.

Haies, talus, bandes enherbées, prairies, mares et zones humides interrompent les pentes et ralentissent le transfert vers l’aval. Leur efficacité dépend moins de leur présence que de leur localisation. Une haie placée perpendiculairement à un axe de ruissellement, associée à une bande herbacée, peut répartir l’écoulement, favoriser son infiltration et retenir des sédiments. Une haie située ailleurs pourra être utile à la biodiversité ou au microclimat, mais n’aura que peu d’effet sur le chemin de l’eau.

Des expérimentations menées sur les bandes enherbées illustrent également ce rôle : des dispositifs bien implantés peuvent retenir une part importante des terres érodées et réduire les flux de pesticides surtout grâce à l’infiltration. Leur performance chute toutefois lorsqu’ils sont tassés ou submergés par un écoulement trop concentré. La largeur, l’entretien et la cohérence du maillage sont donc essentiels. Des essais menés en Haute-Normandie ont ainsi mesuré des réductions de l’érosion comprises entre 76 et 98 % derrière une bande enherbée de six mètres, tout en montrant que cette efficacité diminuait lorsque l’intensité du ruissellement augmentait.

Les haies et les arbres de plein champ (dans le cas d’une démarche d’agroforesterie) freinent aussi le vent, ombragent localement le sol et permettent aux racines d’explorer des horizons différents. Étant donné que les arbres consomment également de l’eau, leur implantation doit donc être adaptée au contexte. À l’échelle du bassin versant, l’objectif n’est pas de retenir indéfiniment chaque goutte, mais d’allonger son temps de parcours, de réduire les pics de ruissellement et de multiplier les lieux où elle peut s’infiltrer ou séjourner temporairement. [7][8]

6. Organiser l’action à l’échelle du territoire

Cette transformation suppose une action coordonnée. Un agriculteur peut améliorer sa parcelle, mais il ne contrôle ni l’ensemble du bassin versant ni la continuité des haies, des zones tampons et des chemins de l’eau. Collectivités, syndicats de bassin, gestionnaires de captages, agences de l’eau et acteurs agricoles doivent donc travailler main dans la main pour restaurer le cycle de l’eau.

La première étape consiste à établir un diagnostic partagé, visant à identifier les sols sensibles, les axes de ruissellement, les secteurs d’érosion, les zones de captages vulnérables, les besoins en eau et l’évolution probable de la ressource. Les projets de territoire pour la gestion de l’eau (PTGE) permettent d’associer les usages et de comparer plusieurs scénarios. Ils peuvent combiner sobriété, adaptation des cultures, amélioration des sols, restauration des zones humides et, lorsque le contexte le justifie, stockage artificiel.

Les collectivités peuvent financer l’animation agricole, les diagnostics, les plantations de haies ou les zones tampons. Autour des captages, la prévention des pollutions impose d’agir sur l’ensemble de l’aire d’alimentation, avec un suivi des pratiques et de la qualité de la ressource. Les collectivités peuvent également contractualiser des changements de pratiques, intervenir sur le foncier ou soutenir des filières capables de rémunérer les services rendus à l’eau. [9]

À titre d’exemple, le Syndicat des Eaux et d’Assainissement d’Alsace Moselle (SDEA) et l’Agence de l’eau Rhin-Meuse, en concertation avec la Chambre d’agriculture, ont mis en place un ensemble de mesures visant à lutter contre l’érosion des parcelles agricoles, à l’origine de coulées de boue sur les villages en aval :

• Un assolement concerté pour répartir au mieux les cultures de printemps et d’hiver
• Une promotion de l’agriculture de conservation des sols
• L’installation d’aménagements d’hydraulique douce (fascines, haies, bandes enherbées…)
• La signature d’une convention sur 10 ans avec les agriculteurs visant à compenser la perte de surface

L’agroécologie ne remplace pas la sobriété et ne permettra pas à l’agriculture de s’affranchir totalement de l’irrigation. En revanche, elle change la question du stockage : au lieu de chercher seulement où accumuler davantage d’eau, elle demande comment éviter de la perdre trop vite. Un sol couvert, poreux et profondément enraciné, relié à un paysage de haies, de prairies et de zones humides, forme une succession de ralentisseurs qui redonne au territoire une capacité d’absorption et de régulation.

 

Sources :

[1] INRAE, L’agriculture va-t-elle manquer d’eau ?
[2] France Stratégie, La demande en eau, prospective territorialisée à horizon 2050
[4] Pollutions diffuses agricoles, substances impliquées, mécanismes et gestion (lien externe, nouvelle fenêtre)
[5] INRAE, synthèse des résultats sur le ruissellement et l’érosion : influence de l’état de surface, de la stabilité structurale et de la matière organique sur l’infiltration
[6] INRAE, Agriculture de conservation des sols en grandes cultures
[7] Que nous apportent les haies et le bocage ? (lien externe, nouvelle fenêtre)
[8] Manifeste de l’association « Pour une hydrologie régénérative »
[9] Ministère de la Transition écologique, Guide d’élaboration et de mise en œuvre des PTGE