Quel est le point commun entre une moissonneuse-batteuse moderne et un Diplodocus ? Une réponse, semble-t-il, pourrait être leurs grandes empreintes de pas sur le sol. Une nouvelle étude mené par des chercheurs suédois et suisses a découvert que le poids des machines agricoles se rapproche aujourd’hui de celui des plus gros animaux à avoir jamais parcouru la Terre : les sauropodes.
Décrits comme le « veggiesaurus » géant et amical dans le film « Jurassic Park », les sauropodes étaient les plus grands des dinosaures. On pensait que les plus lourdes pesaient environ 60 tonnes métriques, ce qui équivaut au poids d’une moissonneuse-batteuse entièrement chargée. Les tracteurs et autres machines utilisées dans les fermes se sont considérablement alourdies au cours des 60 dernières années à mesure que l’agriculture intensive à grande échelle s’est généralisée. Une moissonneuse-batteuse est presque dix fois plus lourde aujourd’hui qu’elle ne l’était dans les années 1960.
Le poids des animaux ou des machines est important car les sols ne peuvent supporter qu’une certaine pression avant de se compacter de manière chronique. Ils n’en ont peut-être pas l’air, mais les sols sont des écosystèmes contenant des structures fragiles – des pores et des voies qui permettent à l’air de circuler et à l’eau d’atteindre les racines des plantes et d’autres organismes. Les pneus, les sabots d’animaux et les pieds humains exercent tous une pression, écrasant les pores, non seulement à la surface mais aussi plus profondément.
Le compactage du sol peut réduire la croissance des plantes et les récoltes, et augmenter le risque d’inondations lorsque l’eau coule hors de la terre et atteint plus rapidement les cours d’eau. Les scientifiques impliqués dans la nouvelle étude ont examiné le degré de compactage causé par ces machines agricoles géantes et l’ont comparé avec les sauropodes qui vivaient il y a plus de 66 millions d’années. Ils ont trouvé que les deux étaient les grands coupables du compactage.
Sous pression
L’étude souligne qu’à mesure que le poids des machines agricoles a augmenté, la taille des pneus a également gonflé, ajustant la zone de contact entre le véhicule et le sol pour réduire la pression sur la surface et aider à éviter de couler. Il semble que les animaux aient évolué avec une stratégie similaire : augmenter la taille des pieds avec le poids pour éviter de s’enfoncer dans le sol.
Dans l’ensemble, la pression à la surface du sol est restée assez constante à mesure que la machinerie agricole a pris du poids. Mais les auteurs suggèrent que les contraintes sur le sol continuent d’augmenter sous la surface et pénètrent plus profondément à mesure que les véhicules (ou les animaux) deviennent plus lourds. Les machines agricoles d’aujourd’hui (et les sauropodes d’autrefois) sont désormais si lourdes qu’elles compactent irrémédiablement le sol en dessous des 20 premiers cm, là où il n’est pas travaillé. En plus de restreindre la profondeur à laquelle les racines des cultures peuvent pousser pour chercher de l’eau et des nutriments plus loin dans le sol, cela peut également créer des conditions de faible teneur en oxygène qui ne sont pas bonnes pour les plantes ou les organismes avec lesquels elles partagent le sol.
Où les dinosaures sont-ils allés dîner ?
Cela crée un « paradoxe des sauropodes », comme l’appellent les chercheurs. Les dinosaures et les charges transmises par leurs pieds étaient si importants qu’ils auraient probablement causé d’importants dommages souterrains aux sols partout où ils se promenaient, détruisant potentiellement la capacité du sol à soutenir les plantes et les écosystèmes sur lesquels ils auraient compté comme source de nourriture.
L’image de sauropodes errant largement et se nourrissant librement telle que représentée par Jurassic Park semble peu probable, car ils auraient eu une influence non durable sur leur environnement. Alors, comment ont-ils survécu ?
Les scientifiques à l’origine de l’étude pensent qu’ils ont peut-être suivi des sentiers battus, limitant leur impact tout en parcourant la canopée avec leur long cou. Comment exactement un sauropode pourrait vivre en équilibre avec le sol reste un mystère pour l’instant.
Grande matière à réflexion
Une énigme plus pressante est de savoir comment concilier le compactage du sol par les véhicules agricoles avec la production alimentaire durable aujourd’hui. Le risque de compactage du sol varie selon le type de machinerie et la façon dont elle est utilisée, ainsi que le type de sol et l’humidité qu’il contient.
L’étude estime que 20 % des terres cultivées dans le monde courent un risque élevé de perte de productivité en raison du compactage du sous-sol par les véhicules agricoles modernes, avec les risques les plus élevés en Europe et en Amérique du Nord où il fait relativement humide et où il y a plus de grandes exploitations utilisant les plus grosses machines. Il s’agit clairement d’un problème dans les paysages arables, mais le problème s’étend également aux prairies où l’ensilage est mis en balles, et paysages urbains où la circulation des véhicules de construction sur les espaces verts n’est pas bien contrôlée.
Les auteurs appellent à des modifications de conception des machines pour aider à maintenir la structure du sol. Nous suggérons une autre option. Pour réduire leur impact sur le sol, nous pourrions réduire le besoin de ces grandes machines en premier lieu en cultivant des aliments à l’aide de machines plus petites sur de plus petites parcelles de terrain, en particulier dans les zones à haut risque. Trouver des moyens de briser de vastes paysages de monoculture est logique pour de nombreuses autres raisons. Par exemple, les bordures de champs de fleurs sauvages, les haies et les arbres peuvent aider à séquestrer le carbonegérer la qualité de l’eau et soutenir la biodiversité.
Le sol ne peut résister à une telle pression, qu’elle soit due au compactage ou à d’autres menaces telles que la récolte continue, érosion ou la pollution. Les humains doivent agir pour réduire les pressions sur les sols, sinon nous risquons de suivre le chemin des dinosaures.
Thomas Keller et al, Les véhicules agricoles approchant le poids des sauropodes dépassent les limites mécaniques de sécurité pour le fonctionnement du sol, Actes de l’Académie nationale des sciences (2022). DOI : 10.1073/pnas.2117699119
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