Qu’est-ce qui est le pire pour le sol – les moissonneuses-batteuses ou les dinosaures ?

Des mots que je ne m’attendais pas à lire dans l’article scientifique de cette semaine : « La similitude de masse et de zone de contact entre les véhicules agricoles modernes et les sauropodes soulève la question : quel était l’effet mécaniste de ces animaux préhistoriques sur la productivité de la Terre ? » L’article, de Thomas Keeler et Danny Orr, soulève ce qui pourrait être une préoccupation majeure : les composés agricoles se sont développés au cours des dernières décennies, au point de comprimer le sol souterrain où s’étendent les racines des cultures. Cela constitue une menace pour la productivité agricole.

L’article compare ensuite la menace de compression à celle posée par le plus grand animal qui ait jamais erré sur nos terres : les sauropodes.

La grande crise

Nous pensons que le sol est solide, mais les lacunes et les canaux dans le sol sont essentiels à la vie végétale, car ils permettent à l’air et à l’eau d’atteindre les racines. Le compactage du sol, dans sa forme extrême, supprime tous ces espaces, rendant la terre moins propice aux plantes. la pression est difficile à inverser; Cela peut prendre des décennies d’activité végétale et animale pour briser à nouveau le sol compacté et rétablir un écosystème sain.

Il existe de nombreux équipements agricoles dédiés au labourage du sol, à l’abattage de la terre et à la rendre plus perméable à l’air et à l’eau. Mais cet appareil n’atteint pas toute cette profondeur. La zone « souterraine » reste sous le sol labouré, mais sous la surface reste bien dans la zone utilisée par les racines des plantes agricoles.

De toute évidence, faire rouler quelque chose de lourd sur le sol est une recette facile pour le compacter. Les équipements agricoles deviennent également de plus en plus lourds, car les gros équipements sont devenus plus efficaces. En 1958, le poids d’une moissonneuse-batteuse typique était d’environ 4000 kg. Aujourd’hui, ce poids moyen est passé à plus de 35 000 kg. Pour éviter d’écraser le sol sous cette taille, les pneus sont plus gros et fonctionnent à une pression plus faible, ce qui permet au pneu de s’étendre sur une plus grande surface pour réduire la pression de la couche arable.

Mais les forces de la surface se traduisent moins sous la surface en fonction de la zone dans laquelle la force de pression est répartie. Au lieu de cela, à certaines profondeurs, les contraintes dépendent fortement de la masse de chaque roue. Ainsi, la masse accrue des moissonneuses-batteuses (et autres équipements agricoles) augmente le risque que le sous-sol soit soumis à un compactage. Cet effet sera difficile à détecter et à corriger, mais il peut entraîner une perte de productivité agricole.

risques mondiaux. Et les dinosaures en plus !

Les risques de compression ne sont pas uniformément répartis. Les régions plus sèches ont moins de pression sur les eaux souterraines et sont donc moins vulnérables à la pression. Certains pays cultivent également à partir de petites parcelles qui ne profitent pas des rendements offerts par les grosses machines. Cependant, de nombreuses régions sont à risque de compactage, notamment l’est des États-Unis, l’est de l’Australie, l’Argentine et une grande partie de l’Europe. En général, ces zones correspondent bien à celles suggérées par une étude distincte comme ayant une productivité plus faible en raison du compactage du sol. Dans l’ensemble, environ 20 pour cent des zones agricoles importantes sont menacées.

Ce qui nous ramène au cas des dinosaures. Les sauropodes sont devenus beaucoup plus gros que même les plus grands moissonneurs – peut-être près de 80 000 kilogrammes. Leur poids n’était réparti que sur quatre extrémités, avec des empreintes quasi identiques à celles des pneus modernes (en revanche, les moissonneuses ont souvent six pneus). Enfin, pour se déplacer, le sauropode devait lever au moins un membre à la fois. Tous ces facteurs combinés signifiaient que les sauropodes devaient exercer plus de pression sur le sol.

Si le matériel agricole présentait désormais un risque de compression, les dinosaures causaient presque certainement des problèmes. Mais en même temps, les animaux de cette taille avaient besoin d’un écosystème prospère pour les soutenir. « Le potentiel de compactage important du sol par la recherche de nourriture pour les sauropodes semble être incompatible avec les terres productives qui ont soutenu une végétation renouvelée pour nourrir ces herbivores préhistoriques », déclarent les chercheurs.

Comment expliquer cette apparente contradiction ? Keeler et Orr, tous deux spécialistes des études agricoles, ont eu recours à une idée qui avait été populaire dans les cercles paléontologiques pendant un certain temps : tout ce qui avait cette taille était presque semi-aquatique, car il aurait du mal à supporter sa taille. Mais plutôt que de parler au paléontologue pour plus d’idées, les auteurs ont simplement déclaré que « résoudre ce paradoxe sort du cadre de cette étude ».

PNAS2022. DOI : 10.1073/pnas.2117699119pnas.org (À propos des DOI).