生きた土壌の原則

私たちの足元:地下労働者

Et si on parlait un peu du sol ?  

お気づきではないかもしれませんが、私たちは毎日、本当の宝物である、土を踏んでいます。土壌は本来、深さ10cm未満から数十メートルまでの薄い層です。土壌の形成と進化を研究する科学である土壌学は、土壌を構成する地層とも呼ばれる、さまざまな層に焦点を当てています。農業について話すとき、耕地という用語も使用されます。

組成に関して言えば、土壌は通常次の3つの成分で構成されています:

  • • 50%は空洞または細孔。これらは空気または水で満たされています。 

  • • 45%は鉱物質、つまり、粘土、シルト、砂、小石。 

  • • そして約5%が、植物、動物、微生物(生死を問わず)に由来する有機物。 

最近まで、農業において土壌は主に、不活性な生育媒体として考えられていました。しかし、最近の研究と先駆的な農民たちの成果は、まったく逆のことを示しています。土壌は、生態系サービスとしても知られる、数多くの利益を人間社会に提供する上で積極的な役割を果たしています。では、これらのサービスの一部を詳しく見て、緑の革命への主要な貢献者としての正当な地位を土壌に還元しましょう。

  • 驚くべき生物多様性のプール

私たちの足元には、生命が溢れています!また、より明確なアイデアをご提供するために、以下に納得できる数字をいくつか示します。微生物に限って見ると、小さじ一杯の土に、約10億個の細菌細胞(10万から100万種類)と100万個の菌類(1000から10万種類)が含まれていると推定されています。これに、線虫、原虫、微節足動物など、他の多くの微生物が加わります。乱されていない環境では、これらすべての微生物の質量は、1万平方メートルあたり約6トンと推定されます。

さて、目に見えるマクロ生物多様性に目を向けると、見逃せない象徴があります。それは、ミミズです。地球上のすべての生物の重量を量ると、ミミズは、人間や動物を含む非水生陸生動物のバイオマスの、少なくとも半分を占めることになります。これはかなりの量であり、ミミズに触れずに生物多様性について語ることは、全体像の大部分が欠けていることを意味します。定量的に言えば、1万平方メートルの表面積を考慮すると、土壌と気候条件に応じて、そこにあるミミズの基準個体群の重さは1~3トンになります。

この地下生物はすべて、ピラミッドの基礎、つまり、食べる者と食べられる者の間の相互作用の連鎖と見なされ、巨大ながら過小評価されがちな地下食物網を形成していると見なされなければなりません。この繁栄した地下生態系は、昆虫、鳥、小型および大型の哺乳類など、地上の生物多様性の発展全体を支えています。豊かで多様な土壌動物相がなければ、小さな無脊椎動物の餌がなくなり、その無脊椎動物がより大きな生物の餌になる、などということになります。

  • 土壌、および気候変動との闘い

土壌は一般に「炭素吸収源」と呼ばれます。推定6000ギガトンで、大陸の生物圏で最大の有機炭素貯留量が含まれています。対照的に、大気中には、二酸化炭素(CO2)の形で約800ギガトンの炭素が含まれていますが、これはおよそ7分の1です。 

この記事の冒頭で見たように、土壌は約5%の有機物(より一般的に腐植として知られる)で構成されています。腐植は本質的に炭素です。これを完全に理解するには、光合成のメカニズムを詳しく調べる必要があります。わずかな例外を除くと、植物は光合成を行う唯一の生物です。この化学プロセスにより、植物は、太陽、水、鉱物炭素、つまり、大気中のCO2からのエネルギーを使用して、糖、つまり有機物を合成することができます。言い換えると、植物は光合成のおかげで、大気中のCO2を有機物に変換することができ、それを自らの代謝に利用して、組織、葉、根などを構築することができます。
 

葉や枝が地面に落ちて落葉層を形成すると、土壌中で動的に進化し、複雑な地下生物によって分解され、さまざまな期間保存されます。腐植は、土に戻された植物の残骸が生物学的活動によって変化した結果です。これまで見てきたように、この有機物は本質的に炭素で構成されています。今日の社会の大きな問題である化石燃料は、このプロセスの結果にすぎません。石炭や石油は、植物によって生成された有機物を、土壌の生物多様性が分解できない時代に土壌中で化石化したものにすぎません。西ヨーロッパで最大の石炭資源が形成された地質時代は、実際には石炭紀として知られています。化石燃料に対する私たちの関心は、化石燃料には炭素ベースの分子が非常に豊富に含まれており、そこから大量のエネルギーを抽出することができ、そのエネルギーは二酸化炭素の形で大気中に放出され、植物による光合成を通じて再び二酸化炭素を捕捉できるという事実から生まれています。

光合成植物を栽培することにより、農家は土地の炭素貯留能力に直接的な影響を与えます。この観点からすると、1年の大半を裸地で過ごす土壌というのは実にナンセンスです。なぜなら、耕作生態系の炭素貯留ポテンシャルを大幅に低下させることになるからです。これは、畑と景観の両方のレベルで、土壌中の光合成と炭素貯留を強化するために、一年中土壌を植物で覆い続けるように努めなければならないことを意味します。近年、土壌炭素貯留を促進する実践を促進するために、多くの取り組みが開始されています。一例は、2015年のCOP21で開始された「フォー・パー・ミル(4 per 1000=1000分の4)」構想であり、そこで、土壌炭素貯留量を年間0.4%増加させることで大気中のCO2排出量の増加を相殺できると主張しています。

  • 肥沃な土壌:農業の基礎

農業はいつも土から始まります。土壌の品質と肥沃度は、作物の生産性と収量の可能性を決定する要素です。肥沃な土壌は、指定された生態系サービスを提供できる土壌として定義できます。これらには、健康な植物の成長を支える能力が含まれます。また、自家肥沃、つまり、植物が根を介して成長に必要な物質を抽出して吸収できるようにする、土壌自体の肥沃度を維持および維持する能力についてお話することもできます。

土壌の肥沃度は通常3つの側面から研究されます。1つ目の物理的肥沃度は、主に土壌のミネラル分によって特徴付けられます。砂、シルト、粘土の割合が土壌の質感を決定します。質感は土壌の全体的な機能に決定的な役割を果たし、その構造、空隙率(ポロシティ)、水分体制を直接調整します。化学的肥沃度は、植物に栄養を与えるために土壌に含まれるミネラル元素の量によって条件付けされます。そのうち窒素、リン、カリが最も有名であり、農家によって厳密に精査されます。そして最後に、生物学的肥沃度は、主に土壌生物によって特徴付けられます。一般に、生物学的相互作用、共生関係、および生物活動の刺激が、植物の健康にとって重要な要素です。

土壌の自然な肥沃を刺激する農業技術は、土壌が健康な植物の成長をサポートできるように、自家受粉サイクルを活性化するレバーです:

  • Un stockage et un filtrage de l’eau pour préserver sa qualité 

  • • 外部の攻撃から身を守るために土壌生物と共生する植物。

  • • 収量の最大化 

  • • 生産システム全体の気候変動に対するリジリエンス(回復力)の向上

  • • 投入物への依存性の低減。

  • 脅威にさらされている土壌

上述の役割はすべて、陸上生物を支えるために不可欠な、この薄くて脆い層に依存しています。脆いものの、その有機画分は、たとえ分解されても、人間の生涯にわたって再構成することができます。しかし、これは、ミネラル画分の場合には当てはまりません。実際、厚さ1~2メートルの土壌層が形成されるには、推定1万年かかります。つまり、全体として、土壌は再生不可能な資源であり、保全する必要があります。

2006年から2015年にかけて、フランスで東京の約3倍に相当する推定60億平方メートルの土地が人工地表に転換されたことは、覚えておく価値があります。同様に、土壌浸食は過小評価され、見落とされがちな現象ですが、土壌に憂慮すべき脅威をもたらします。泥だらけの流出水が畑から出てくるのを見た場合、それは、土壌肥沃度の一部が永久にその土地から失われ、その部分を再生できないことを意味します。 

この問題に対処するには、農業モデルを再考し、土壌の自然肥沃度を改善するための実証済みの方法、つまりアグロフォレストリー、植物被覆、有機土壌強化剤(肥料、堆肥、細断緑廃棄物など)の採用だけでなく、機械による耕耘を減らし、深耕を放棄することなども必要です。これらはすべて、土壌の保護と再生を目的とした技術であり、それによって自家肥沃のサイクルを活性化し、土壌が、農家と社会の両方が期待する生態系サービスを提供できるようにします。

Alexandre Forgeoux © Agence DLMNS

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