Mieux comprendre la décom­po­si­tion de la matière orga­nique

Le timing reste le grand défi de la ferti­li­sa­tion orga­nique : libérer les nutri­ments au rythme de la crois­sance des cultures. Mais estimer la vitesse à laquelle l’azote devient dispo­nible dans le sol reste délicat. C’est là que le Tea Bag Index entre en jeu.

Mis au point en 2013 par le Néer­lan­dais Joost Keus­kamp, cher­cheur spécia­lisé dans les écosys­tèmes, ce proto­cole utilise des sachets de thé vert et de rooibos Lipton pour mesurer l’activité biolo­gique du sol. L’idée : permettre à n’importe qui de comparer les sols selon un stan­dard inter­na­tional. En 2024, des béné­voles ont ainsi enfoui des sachets inuti­lisés dans les sols de la région alle­mande Rhön, avant de les déterrer quelques semaines plus tard, en vue de sonder la vita­lité biolo­gique locale.

Un proto­cole précis et abor­dable

Bien mené, le test est à la fois écono­mique et pratique. Chaque sachet – vidé puis rempli – est pesé à la troi­sième déci­male à l’aide d’une balance de préci­sion. On enterre ensuite les sachets à 8 cm de profon­deur en lais­sant dépasser l’étiquette : un repère utile pour les récu­pérer 90 jours plus tard. Une fois déterrés, ceux-ci doivent sécher complè­te­ment dans un endroit chaud avant un nouveau pesage. La perte de masse révèle alors la quan­tité de matière orga­nique trans­formée par la vie du sol en trois mois.

Sans surprise, le thé vert (C:N = 12,8:1), issu des feuilles de camélia, se décom­pose beau­coup plus vite que celui tiré des branches du rooibos (C:N = 60,6:1). Ce contraste sert de base au calcul du Tea Bag Index : il combine le taux de décom­po­si­tion et le facteur de stabi­li­sa­tion de la matière orga­nique.

Décom­po­si­tion ou humus perma­nent

Ce facteur de stabi­li­sa­tion indique quelle part de la matière orga­nique échappe à la dégra­da­tion, même sur le long terme. Cette frac­tion stable, base de l’humus perma­nent, varie selon le poten­tiel de stockage de carbone du sol : plus élevé dans une tour­bière que dans une forêt tropi­cale humide. Tempé­ra­tures élevées et pluies suffi­santes vont dans le sens d’une décom­po­si­tion accé­lérée : la vitesse augmente tandis que la frac­tion stable diminue. Une étude de sciences parti­ci­pa­tives menée en 2020 montrait des taux de 0,008 à 0,012 g/jour en Suède, contre 0,012 à 0,015 g/jour en Autriche.

Dans le même temps, les sols suédois affi­chaient un facteur de stabi­li­sa­tion jusqu’à quatre fois supé­rieur à celui des sols autri­chiens. Grâce au contenu stan­dar­disé des sachets, ces résul­tats sont compa­rables à l’échelle mondiale : un atout pour tester l’effet des condi­tions envi­ron­ne­men­tales indé­pen­dam­ment de la qualité du substrat à décom­poser.

Des appli­ca­tions concrètes

En 2020, Olav Holst, de l’Université pour le déve­lop­pe­ment durable d’Eberswalde (Alle­magne), a choisi de mettre la méthode à l’épreuve dans le cadre de son mémoire de bachelor. Objectif : mesurer la vitesse de décom­po­si­tion d’un ensi­lage trèfle-grami­nées sur un sol sableux du Bran­de­bourg. Il a vidé des sachets, les a remplis d’ensilage et a repro­duit chaque étape du proto­cole. Ce four­rage, au rapport C/N = 22,5:1, présen­tait une vitesse de décom­po­si­tion inter­mé­diaire entre les deux thés de réfé­rence. Après 14 jours, 40 % de la matière orga­nique était déjà dégradée ; au bout de 40 jours, 70 %. « Cette décom­po­si­tion rapide de l’ensilage laisse supposer une bonne dispo­ni­bi­lité de l’azote », écrit Holst.

La moitié de l’azote avait été libérée en 90 jours – et ce malgré une période de séche­resse, avec un taux d’humidité à peine au-dessus du point de flétris­se­ment perma­nent. Pour les agri­cul­teurs, enfouir quelques sachets de thé devient un moyen simple de comparer la décom­po­si­tion de leurs engrais orga­niques et d’anticiper la dispo­ni­bi­lité en nutri­ments. Les résul­tats collectés s’enregistrent ensuite sur la plate­forme inter­na­tio­nale du projet, où le Tea Bag Index d’autres sites sert de repère pour des compa­rai­sons directes.

Science parti­ci­pa­tive à l’échelle plané­taire

Avec ces milliers de mesures – y compris celles recueillies par les parti­ci­pants non profes­sion­nels -, les cher­cheurs espèrent affiner leur lecture du cycle du CO₂ et de son impact aux échelles locale, régio­nale et mondiale. Un enjeu crucial, car la biodé­gra­da­tion des matières orga­niques libère des gaz à effet de serre, et le poten­tiel de stockage de carbone des sols joue un rôle clé dans la régu­la­tion du climat.

Les Suisses n’ont pas hésité à pousser l’expérience plus loin. À l’Université de Zurich, Agro­scope et l’équipe de Marcel van der Heijden ont choisi d’explorer une piste inso­lite : des sous-vête­ments en coton blanc, stric­te­ment iden­tiques, enfouis en 2021 dans le cadre du projet « La Preuve par le Slip ». Objectif : véri­fier si ces morceaux de tissu pouvaient eux aussi servir de repère stan­dar­disé pour mesurer l’activité du sol. Les premiers résul­tats confirment que l’enfouissement de sous-vête­ments reflète fidè­le­ment l’activité biolo­gique du sol, avec des taux de dégra­da­tion alignés sur les gradients connus de ferti­lité et d’humidité. En clair, cette approche inso­lite s’avère aussi effi­cace que le Tea Bag Index – tout en offrant une touche ludique qui séduira les réseaux de sciences parti­ci­pa­tives.