La salinité des sols est-elle une menace pour notre sécurité alimentaire ?

Le sol est une ressource vitale pour nourrir une population mondiale en pleine croissance, qui devrait atteindre plus de 9,8 milliards de personnes d'ici 2050. La présence d'excès de sels dans le sol le rend salin et constitue une menace importante pour la productivité agricole, la santé environnementale et le bien-être financier. D'après la carte mondiale des sols de la FAO/UNESCO, la superficie totale des sols salins est de 397 millions d'hectares (Mha), soit environ 3,1 % de la superficie terrestre mondiale (FAO, 2005). De plus, les projections futures du changement climatique et de la croissance démographique suggèrent que l'étendue des sols salins augmentera en conséquence.

La salinité est-elle une menace pour nos sols ?

L'accumulation de sel dans la zone racinaire ou à la surface du sol entraîne une perte de fertilité du sol et altère ses propriétés, affectant ainsi négativement ses fonctions environnementales et sa capacité à soutenir la croissance des plantes.

La salinité limite l’apport en eau et la capacité hydrique du sol, ce qui provoque un ruissellement de surface et une érosion, conduisant à la dégradation du sol.

La salinisation des sols entraîne une modification, voire une perturbation, des propriétés biochimiques et érosives naturelles caractéristiques. Par conséquent, des niveaux élevés de salinisation entraîneraient la perte des ressources disponibles du sol, affectant le développement agricole et le bien-être écologique. Si rien n'est fait, cette condition pourrait se transformer en un problème socio-économique et de santé humaine à long terme.

Quelles sont les causes de la salinité du sol ?

La salinisation des sols est due à deux causes principales : la salinisation naturelle (salinisation primaire) et la salinisation anthropique (salinisation secondaire). La présence de matériaux d’origine, l’altération physique ou chimique des minéraux et l’intrusion d’eau de mer sont les principales causes naturelles de salinisation des sols. L’utilisation d’eau de mauvaise qualité pour l’irrigation des cultures en raison de périodes de sécheresse prolongées, associée à des engrais chimiques lourds, est la principale pratique anthropique à l’origine de la salinisation des sols. Ces conditions sont encore pires lorsque le drainage est insuffisant. Les zones irriguées sont plus sensibles à la dégradation des terres et plus de 14 km2 de zones fertiles sont perdus chaque jour en raison de la salinisation des sols.

Les zones sèches ont leurs propres problèmes

Les concentrations élevées de sels solubles tels que le sodium et le chlorure dans les sols constituent un risque important pour l'agriculture à l'échelle mondiale, principalement dans les zones sèches. Dans ces zones, les sels ont tendance à s'accumuler dans le profil du sol en raison des conditions d'évaporation élevées qui augmentent le stress osmotique et influencent négativement la disponibilité de l'eau du sol pour les plantes. Un excédent de sel dans la zone racinaire est lié à une diminution de la capacité d'extraction de l'eau. Cela affecte la capacité des plantes à bien pousser et les rendements sont réduits.

Pouvez-vous voir les dégâts sur les plantes ?

Les plantes réagissent différemment aux conditions salines, même au sein d'une même espèce. Les deux principaux mécanismes de l'impact de la salinité sur les plantes sont les effets osmotiques et toxiques. L'effet osmotique se produit lorsque les concentrations de sel à l'extérieur de la membrane racinaire dépassent la concentration dans les racines, ce qui limite la capacité des plantes à extraire l'eau du sol, ce qui entraîne à son tour le flétrissement. D'un autre côté, une partie de l'extraction d'eau par la plante est une action active de canaux d'eau spécifiques dans les cellules racinaires. Cette extraction active d'eau, ainsi que les pompes d'extraction d'ions actives sur les cellules racinaires, augmentent la concentration totale en ions dans les tissus végétaux. Les plantes ont différentes méthodes pour s'adapter à l'augmentation des concentrations ioniques, en stockant les ions en excès dans des cellules spécifiques ou en évacuant les sels par le réseau vasculaire vers les extrémités des feuilles. C'est pourquoi, dans de nombreux cas, l'effet du sel peut être observé par des extrémités de feuilles brûlées.

Même les micro-organismes sont touchés

La salinité affecte les micro-organismes principalement en diminuant le potentiel osmotique, ce qui réduit leur activité et altère la composition de la communauté microbienne. Ces changements ont des répercussions sur la décomposition de la matière organique du sol. Des études récentes ont projeté la perte de carbone organique du sol (SOC) des sols salins à travers le monde en raison d'une réduction de la croissance des plantes et d'une réduction de l'activité microbienne, ce qui réduira les apports de SOC et augmentera l'émission du carbone restant de ces sols. Cette recherche suggère que les sols salins peuvent perdre jusqu'à 17 % de leur stock de SOC, qui peut atteindre jusqu'à 3,99 tonnes.

Que nous réserve l’avenir ?

L’avenir s’annonce salé. Des études récentes montrent que l’accumulation de sel dans le monde évolue de manière variable, certains gagnant et d’autres perdant. Ces tendances menacent la capacité de l’agriculture à répondre à la demande alimentaire future d’une population en croissance rapide. En outre, en raison des changements climatiques, de la disponibilité de l’eau et de la dégradation des sols, les principales zones de culture d’aujourd’hui pourraient ne pas être aussi fertiles demain, tandis que d’autres zones seraient les principaux fournisseurs mondiaux de produits alimentaires. Cela affecterait l’ensemble de la carte politique et économique mondiale telle que nous la connaissons aujourd’hui.

L'irrigation goutte à goutte à la rescousse

Bien que nous ne puissions pas éliminer la salinité du sol et la salinisation croissante des terres, nous pouvons contrôler et atténuer son impact grâce à la gestion de l'irrigation. Dans chaque système d'irrigation, une salinité se développe à un endroit spécifique du profil du sol, en fonction du débit de l'eau. Lors de l'utilisation de l'irrigation par inondation, la salinité maximale se trouve dans les couches plus profondes en raison du front d'humidification, la salinité la plus faible se trouvant à la surface. De plus, à la fin de chaque cycle d'irrigation, le sol s'assèche et les sels se concentrent, ce qui affecte négativement le rendement des cultures. Dans l'irrigation par sillons, le sel a tendance à s'accumuler sur les crêtes du sol et à affecter immédiatement les racines des plantes.

Mais, avec l'irrigation goutte à goutte, l'eau est délivrée précisément aux racines de la plante en petites doses mesurées. Lorsque l'eau est fournie en quantités contrôlées, elle peut être absorbée plus efficacement, ce qui laisse moins d'eau s'évaporer et former une couche salée à la surface du sol et empêche l'accumulation de sel dans le sol. Avec l'irrigation goutte à goutte, les sels s'accumulent le long des bords de la zone humide en expansion du sol. Les concentrations de sel les plus faibles se trouvent près de la source d'eau, tandis que les plus élevées se trouvent à la surface du sol et au centre du volume de sol mouillé entre deux goutteurs. En d'autres termes, le goutte à goutte repousse les sels fortement concentrés hors de la zone racinaire et permet aux cultures d'accéder à une eau sans sel et à des conditions favorables à leur développement. De plus, les systèmes d'irrigation goutte à goutte peuvent être conçus pour fournir de l'engrais directement à la zone racinaire des plantes, réduisant ainsi la quantité globale d'engrais nécessaire et empêchant une salinisation supplémentaire du sol.

En résumé ? En utilisant l’irrigation goutte à goutte pour gérer la salinité du sol, les agriculteurs peuvent améliorer le rendement de leurs cultures et réduire leur consommation d’eau, ce qui en fait une solution idéale pour une agriculture durable et un avenir alimentaire sûr.

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