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Article

1 - SOLS URBAINS : UN MILIEU HÉTÉROGÈNE ENCORE MÉCONNU

2 - ÉVALUATION DES STOCKS DE CARBONE ORGANIQUE DANS LES SOLS URBAINS

3 - CAPACITÉ DES SOLS URBAINS À STOCKER DURABLEMENT DU CARBONE ORGANIQUE

4 - MODES DE GESTION DES SOLS URBAINS ET STOCKS DE CARBONE ORGANIQUE

5 - BILAN ET PERSPECTIVES : LEVIERS ET CONTRAINTES POUR UN STOCKAGE DURABLE

  • 5.1 - Stratégie d’aménagement urbain
  • 5.2 - Mieux gérer les sites urbains pour optimiser le stockage de carbone

6 - CONCLUSION

7 - GLOSSAIRE

8 - SIGLES, NOTATIONS ET SYMBOLES

Article de référence | Réf : GE1072 v1

Modes de gestion des sols urbains et stocks de carbone organique
Stockage du carbone dans les sols urbains, bilan et perspectives

Auteur(s) : Aurélie CAMBOU, Laure VIDAL-BEAUDET, Patrice CANNAVO, Christophe SCHWARTZ

Date de publication : 10 avr. 2020

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RÉSUMÉ

L’urbanisation est aujourd’hui en France la première cause de changement d’usage des sols qui sont encore considérés comme des surfaces à consommer et non des ressources à préserver. Ainsi, la surface des sols artificialisés atteint désormais près de 10 % du territoire métropolitain. Le stockage du carbone organique dans ces sols urbains est primordial car il détermine de nombreux services écosystémiques essentiels au bien-être des citadins. Cet article expose les résultats scientifiques obtenus en lien avec cette thématique et les limites rencontrées par les travaux menés à l’échelle internationale. Il discute aussi des défis à relever en pédologie urbaine pour progresser vers un développement durable des villes.

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ABSTRACT

Storing carbon in urban soils: review and prospects

Urbanization is nowadays the first cause of land use change, in France. Soils are still considered as areas to be consumed and not as resources to preserve. Hence, the surface area concerned by artificialized soils represents now nearly 10% of the metropolitan France one. The organic carbon maintenance in urban soils is necessary since it determines many ecosystem services, important for urban dwellers’ well-being. This article introduces the scientific results achieved inside of this field and the limits encountered at the international scale. It also discusses the challenges to be met in urban soil science in order to move towards sustainable city development.

Auteur(s)

  • Aurélie CAMBOU : Docteur - Eco&Sols, université de Montpellier, CIRAD, INRAE, IRD, Montpellier SupAgro, Montpellier, France

  • Laure VIDAL-BEAUDET : Maître de conférences, HDR - EPHOR, Institut Agro, IRSTV, Angers, France

  • Patrice CANNAVO : Professeur - EPHOR, Institut Agro, IRSTV, Angers, France

  • Christophe SCHWARTZ : Professeur - Université de Lorraine, INRAE, laboratoire Sols et Environnement, Nancy, France

INTRODUCTION

L’urbanisation est aujourd’hui au cœur des préoccupations environnementales. Alors qu’elle existe depuis des millénaires, elle ne cesse de s’accélérer depuis la révolution industrielle. À l’échelle mondiale, il est prévu qu’entre 2000 et 2030 l’équivalent de la surface de la ville de Paris soit urbanisé chaque jour, soit un total d’environ 1,5 million de km2 en 30 ans. Historiquement, les stratégies d’aménagement urbain ont très peu pris en compte les sols comme une ressource et ont engendré leur dégradation. De plus, les nombreuses activités humaines exigent des sols urbains qu’ils assurent diverses fonctions (e.g., support de bâtiments et infrastructures, support de végétal et de biodiversité, stockage et filtration de l’eau et des polluants), les rendant spatialement très hétérogènes, avec des évolutions temporelles rapides. En dépit du potentiel important qu’elle représente en termes de levier pour un développement durable des villes, la capacité des sols à rendre des services écosystémiques (e.g., régulation de la biodiversité ou de la qualité de l’eau) est encore très peu considérée dans les projets d’aménagement urbain.

Afin de permettre aux sols urbains d’assurer des services écosystémiques, l’un des leviers d’actions est le maintien, voire l’augmentation, de la quantité de matière organique dans les sols (MOS). En effet, la MOS joue un rôle prépondérant et positif sur la fertilité physique (agrégation, aération, rétention en eau, développement racinaire), chimique (pouvoir tampon, régulation du pH) et biologique (activité et diversité microbienne, animale et végétale) des sols. De plus, comme l’expliquent Pierre Barré et Lauric Cécillon dans l’article de référence « Potentialités de stockage de carbone dans les sols » (réf. [GE 1 061]), la MOS est principalement composée de carbone (C) (en moyenne 58 %) : les phénomènes de stockage/déstockage du C organique dans les sols (COS) ont donc un effet direct sur la concentration en CO2 dans l’atmosphère, et par conséquent, sur le climat.

Étudier les stocks de MOS, et de facto de COS, dans les sols urbains devient primordial, au vu de l’urbanisation croissante. Les sols urbains, au même titre que les sols agricoles et naturels, constituent en effet une ressource essentielle mais limitée et non renouvelable aux échelles de temps humaines. Or, l’intérêt porté aux sols urbains par la communauté scientifique n’est que très récent (depuis les années 1990 en France). L’une des limites dans l’étude de ces sols est due à leur forte hétérogénéité spatiale et temporelle, rendant encore difficile toute généralisation. Ainsi, les connaissances actuelles sur les stocks de COS dans les sols urbains reposent principalement sur des études de cas ponctuelles. Que sait-on alors de ces sols et de leur capacité à stocker du COS ?

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KEYWORDS

sustainable development   |   urbanization   |   storage potential   |   city management

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-ge1072


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4. Modes de gestion des sols urbains et stocks de carbone organique

4.1 Facteurs historiques

  • Sols ouverts

    Dans le cadre des travaux de recherche de Cambou (2018), l’étude des parcs a révélé que les stocks de COS étaient les plus faibles à Nantes, les plus élevés à Marseille et intermédiaires à Nancy (figure 4). Cette différence peut être expliquée par leur histoire. Le parc de Nantes est récent (environ 30 ans), celui de Marseille a été aménagé il y a plus de 100 ans, sans modification majeure depuis. Si le parc de Nancy a également plus de 100 ans, il est caractérisé par une succession d’horizons rapportés qui traduit des modifications répétées. Une perturbation profonde des sols, chronique ou ponctuelle, peut induire une diminution rapide des stocks de COS. Ceux-ci augmentent à nouveau, lorsque les sols ne sont plus perturbés, pour atteindre une valeur à l’équilibre . Les résultats de la littérature confirment l’effet significatif de l’âge des sites et des villes sur le stock de COS dans les sols. Dans les sites étudiés à Pullman et Moscow (États-Unis), les sols des anciennes zones résidentielles avaient un stock total de COS supérieur à celui des nouvelles zones résidentielles ....

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - BÉCHET (B.), LE BISSONNAIS (Y.), RUAS (A.), AGUILERA (A.), ANDRÉ (M.), ANDRIEU (H.) et al -   Sols artificialisés et processus d’artificialisation des sols : déterminants, impacts et leviers d’action.  -  INRA (2017).

  • (2) - SERVICE DE LA STATISTIQUE ET DE LA PROSPECTIVE -   Utilisation du territoire. L’artificialisation des terres de 2006 à 2014 : pour deux tiers sur des espaces agricoles.  -  Agreste Primeur, n° 326 (2015).

  • (3) - UNITED NATIONS -   Department of Economic and Social Affairs, Population Division.  -  World urbanization prospects : the 2014 revision : highlights (2014).

  • (4) - LAL (R.), AUGUSTIN (B.) -   Carbon sequestration in urban ecosystems.  -  Springer Science & Business Media (2011).

  • (5) - SETO (K.C.), FRAGKIAS (M.), GÜNERALP (B.), REILLY (M.K.) -   A meta-analysis of global urban land expansion.  -  PloS One ; 6 :e23777 (2011).

  • ...

1 Sites Internet

Géoportail. Accédez à l'information géographique de référence : cartes, photographies aériennes, données géographiques. https://www.geoportail.gouv.fr/donnees/corine-land-cover-2018 (page consultée le 11 novembre 2019)

Gis Sol : Partageons la connaissance des sols, https://www.gissol.fr/ (page consultée le 25 septembre 2019)

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