Le biochar, un charbon végétal aux propriétés écologiques

par Yann Pezzuchi-Jolissaint

Un charbon ?

Le biochar est un charbon végétal obtenu par pyrolisation de la biomasse des matières organiques, communément appelé déchets verts. Sa transformation en fait un fertilisant puissant et naturel. De plus, dans le contexte actuel de lutte contre le réchauffement climatique, le biochar permet la séquestration durable du carbone (CO2) dans les sols.

En effet, d’une part le biochar possède des propriétés adsorbantes et de restitution des éléments nutritifs aux sols et aux végétaux et, d’autre part, la plantation d’arbres n’est en soi, bien que non négligeable, une solution à court terme pour la séquestration effective du CO2 sachant qu’il est relâché dans l’atmosphère lors de la destruction, soit par le pourrissement, soit par le brûlis, des bois.

Biochar ou charbon végétal
Eco-Char produit par L’Eco des Jardins

Histoire et origine

Depuis les années 1990, des scientifiques, des écologues, des pédologues ou encore des archéologues étudient un type de sol très particulier ; la Terra preta. Il s’agit d’une terre noire et riche découverte en Amazonie.
Cette Terra preta est quelque peu spécifique du fait qu’elle n’est pas tout à fait naturelle. Découvert par les colons européens, c’est un anthrosol, c’est-à-dire ue sol transformé, ici par l’action de l’homme entre 800 av. J.-C. et 500 ap. J.-C. par les Amérindiens de l’époque précolombienne qui l’auraient utilisés, sciemment ou non, pour l’enrichissement de leur sol en charbon de bois dans le but d’améliorer sa stabilité et sa fertilité.
Aujourd’hui, divers auteurs ont démontré qu’intégrer du charbon de bois dans les terres améliorait substantiellement leurs propriétés biologiques, chimiques et physiques.

Etymologie

Le biochar est un néologisme émanant de l’anglais et est composé d’un préfixe, « bio » qui signifie organique, et « char » (presque char…bon) ainsi à ne pas confondre avec le mot « charbon » qui désigne plutôt le charbon de bois, un simple combustible. Le mot « char » quant à lui signifie la partie solide résultant de la pyrolyse.
Clairement, un terme inusité mais moins ambiguë serait celui d’ « agrichar » puisque ce charbon est utilisé pour l’amendement des sols dans le but d’améliorer les terres ou de restaurer les sols, notamment agricoles.

Champs d’application et usage du biochar

L’utilisation de biochar n’est pas seulement applicable pour l’amendement des sols en sa qualité de fertilisant lorsqu’il est mélangé à un terreau de compost, il peut être utilisé et exploité pour ses diverses propriétés de la restauration des terres, autrement dit la dépollution des sols, notamment.

Amendement des sols

L’amendement des sols avec du biochar n’est finalement ni plus ni moins que la création d’une Terra preta très fertile à long terme. Elle contient grosso modo septante (70x) fois plus de carbone couplé avec une grande capacité d’échange cationique riche en phosphore, calcium et magnésium tout en regorgeant d’une énorme diversité de micro-organismes. Bien entendu, aujourd’hui, l’idée est de recréer les éléments du système pratiqués par les Amérindiens afin de développer des sols qui deviendront aussi fertiles et riches en carbone à long terme.
Le biochar doit être associé à un terreau de compost. En effet, durant le processus de pyrolyse, l’azote contenue dans la biomasse est soit piégé, soit volatilisé. En conséquence de quoi, il est nécessaire de mélanger au biochar une source d’azote afin d’éviter un phénomène d’immobilisation lors de l’application du biochar. Ainsi, le terreau de compost fournit l’azote nécessaire aux végétaux alors que le biochar met à disposition les autres éléments nutritifs aux plantes.

Augmentation de la capacité de rétention des éléments minéraux

Outre le fait que le biochar augmente le pH des sols, il permet également de retenir plus d’éléments fertilisants.
Les nutriments sont plus accessibles et cela protège les plantes de la toxicité due à l’aluminium, notamment, qui, présent dans les sols argileux en particulier, freine la croissance des plantes et limite leur production.
Par ailleurs, au-delà de la contribution à la nutrition minérale à travers les éléments minéraux contenus dans les cendres, le biochar augmente la disponibilité de phosphore.

Stimulation de la vie microbienne du sol

La structure du biochar issue de la biomasse présente de nombreux micro-et-macrospores permettant aux micro-organismes de s’y développer. Plusieurs travaux de recherches ont clairement montrés que le biochar a un effet bénéfique sur les mycorhizes, des champignons présents dans les sols vivant en symbiose avec les racines des végétaux.
En facilitant le développement des bactéries et des champignons, le biochar favorise ainsi la structuration des sols et la croissance des plantes d’une part et, d’autre part, les milieux deviennent moins sensible au feu et à l’érosion.
Le biochar est alors un atout majeur pour la sauvegarde de nos patrimoines arborés, notamment dans le cadre du nourrissage des grands arbres et des arbustes.

Amélioration du pH des sols acides

La majorité des biochar produit sont alcalins et donc concoure après leur hydrolyse à la neutralisation de l’acidité du sol et au relèvement du pH de ces derniers. Pour ainsi dire, le biochar contient les principes actifs pour augmenter le pH des sols à moindre coût.

Substitution du charbon actif pour la filtration de l’eau

Le biochar permet d’absorber les polluants organiques ainsi que les métaux présents dans les sols. Sa structure micro-poreuse retient et fixe durablement de nombreuses molécules toxiques présentes dans l’eau et contribue à sa dépollution.
Nous pourrions l’utiliser, par ailleurs, pour absorber le sel déversé sur nos routes en hiver responsable de l’appauvrissement de la biodiversité.

Amélioration de la porosité des sols

Le biochar est un matériau poreux et de faible densité, environ 0.5gr/cm3. Ainsi, son incorporation au sol augmente la porosité de ce dernier et améliore son aération rendant ainsi les terres propices au développement des systèmes racinaires des végétaux.
Tout comme il a été mentionné plus haut de notre billet, le bio-char diminue alors la propension à l’érosion des sols grâce à cette porosité favorisant l’étendue des tissus des racines maintenant non seulement les plantes et surtout les sols.

Diminution de la bio-accumulation des métaux lourds

Plusieurs études ont été menées afin d’évaluer la capacité du biochar à fixer des contaminants présents dans les sols. Les résultats sont encourageants bien qu’il faille, semblerait-il, effectuer des amendements réguliers pour pallier à sa minéralisation ; en effet, celle-ci entraînerait une remise en biodisponibilité de métaux lourds.
L’apport de compost de déchets verts (aussi appelé terreau de compost) additionné de biochar améliore considérablement les rendements en biomasse. Les études ont montré que le taux de plomb (Pb) des pousses de plantes a été significativement réduit grâce à cet amendement terreau-biochar.

Alternative écolo au charbon de bois minier

Le charbon de bois pour nos barbecues est bien plus souvent issu de la déforestation des plaines du Nigeria alimentant les mafias au détriment des populations locales.
L’utilisation d’un biochar en lieu et place de l’importation coûteuse en énergie et très polluante de charbon, de surcroît produit proche de chez nous, sous la forme d’une économie circulaire, ne peut être qu’un argument suffisant pour modifier nos habitudes. Ensemble, nous pourrions réduire la pression sur les dernières forêts anciennes.

Et même pour les éleveurs de bétails…?

En Suisse allemande, les paysans incorporent du biochar dans les silos d’herbe ou directement mélangé aux aliments des vaches laitières ; il est déjà reconnu comme ayant un effet bénéfique contre les problèmes métaboliques du bétail laitier, notamment. Par ailleurs, dans le canton Zoug, des tests sont réalisés actuellement avec des centres de recherche pour incorporer du biochar dans l’alimentation et la litière des volaille et des porcs… A suivre.

Utilisation d’un biochar

Expliciter par M. Olivier Dessambre à l’occasion de ses conférences publiques (link to conférence), nous nous devons de bien connaître son jardin, par extension ses sols, ses terres pour mieux les protéger, les gérer et éventuellement les restaurer. Or le niveau de dégradation, de pollution, de vulnérabilité, d’isolement écologique, ou encore des conséquences du dérèglement climatique et de la résilience face aux usages de l’humain, font qu’il est très difficile de résoudre cette équation mais induira un usage parcimonieux et éprouvé d’un biochar. N’hésitons alors pas à faire appel aux conseils de professionnels.Expliciter par M. Olivier Dessambre à l’occasion de ses conférences publiques (link to conférence), nous nous devons de bien connaître son jardin, par extension ses sols, ses terres pour mieux les protéger, les gérer et éventuellement les restaurer. Or le niveau de dégradation, de pollution, de vulnérabilité, d’isolement écologique, ou encore des conséquences du dérèglement climatique et de la résilience face aux usages de l’humain, font qu’il est très difficile de résoudre cette équation mais induira un usage parcimonieux et éprouvé d’un biochar. N’hésitons alors pas à faire appel aux conseils de professionnels.

Méthode de production et économie circulaire

Le Dr. Php Walter Stahel, père de l’économie circulaire, titrait un de ses ouvrages : « Les limites de l’existant »… L’Eco des Jardins s’inspire de cet injonction en appliquant des méthodes ancestrales mise au goût du jour et des impératifs productivistes.
La cuve, connue sous le nom de Eco’n Tiki®, produit par pyrolisation, de l’Eco-Char®, un biochar issue de la biomasse organique. Ils coexistent divers types de production, quelles soient artisanales ou industrielles…toutefois, ce n’est pas parce qu’elles existent sur le papier que nous les retrouvions sur le marché. Le pari de L’Eco des Jardins® est d’avoir conçu une cuve permettant de recevoir, par journée de travail, non continue, un stère de bois (sec ou non), et de le valoriser en Eco-Char®. Outre les avantages évidents de produire son propre Eco-Char® fait que nous pouvons déplacer notre cuve in situ, limitant ainsi la propagation des éventuelles maladies des arbres actuels (suie de l’érable, feu bactérien, par exemple).
L’effet d’économie circulaire est produit dès lors que nous réutilisons l’Eco-Char® produit par nos soins dans les jardins que nous créons, développons ou entretenons.

Conclusion

Le biochar, qui plus est l’Eco-Char® produit localement, sans transport, c’est-à-dire « km. 0 », est sans doute la meilleure alternative pour le traitement du matériel végétal — communément appelé déchets verts, pour leur revalorisation et limite la propagation des maladies des végétaux à travers les territoires. Cette conclusion nous permets également de rappeler que le potentiel de séquestration du carbone, CO2, est substantiel. Les sols de la planète contiendrait 3.3 fois plus de carbone que l’atmosphère, ou 4.5 fois plus que la biomasse des plantes et des animaux terrestres ; nous en induisons donc que le sol est un levier important pour le stockage du carbone, on parle de 150gr/kg de sol. Le mot de la fin pour signaler encore que le CO2 n’est pas le seul gaz contribuant au réchauffement global de la Terre ; le méthane et le protoxyde de carbone en sont également responsables… L’Eco-Char® a la propriété de neutraliser ces deux autres gaz à effet de serre.