Bilan CH₄ des sols agricoles : puits menacé

Le bilan méthane (CH₄) des sols agricoles dépend de la balance entre deux processus microbiens antagonistes : la méthanogenèse (production de CH₄ par les archées méthanogènes en conditions anaérobies) et la méthanotrophie (oxydation du CH₄ en CO₂ par les bactéries méthanotrophes en conditions aérobies). Un sol bien aéré et structurellement sain est un puits net de méthane : les méthanotrophes captent le CH₄ atmosphérique et le convertissent en biomasse.

Ce service écosystémique est menacé par les pratiques agricoles intensives :

• Le labour détruit la macroporosité qui canalise la diffusion du CH₄ et de l'O₂ vers les méthanotrophes.
• Le tassement (passage d'engins, pâturage intensif) crée des zones anaérobies locales qui basculent le sol de puits à source.
• La fertilisation azotée (NH₄⁺) inhibe compétitivement la monooxygénase méthane (MMO) — l'enzyme clé de la méthanotrophie — car l'ammonium est un substrat analogue.

Les sols de rizière sont une exception structurelle : inondés en permanence, ils sont des sources majeures de CH₄ (la riziculture représente ~12% des émissions agricoles mondiales). La mitigation passe par le drainage intermittent (AWD — Alternate Wetting and Drying), qui restaure les phases aérobies et stimule la méthanotrophie, tout en économisant l'eau.

En agriculture de conservation, le co-bénéfice méthane est réel : les sols non labourés maintiennent leur fonction de puits de CH₄, un avantage souvent négligé dans les bilans carbone qui se concentrent sur le CO₂ et le N₂O.