Des mots que je ne m’attendais pas à lire dans un article scientifique cette semaine : « La similitude de masse et de surface de contact entre les véhicules agricoles modernes et les sauropodes soulève la question : quel a été l’impact mécanique de ces animaux préhistoriques sur la productivité des terres ? » L’article, de Thomas Keller et Dani Or, soulève ce qui pourrait être une inquiétude importante : les véhicules agricoles ont poussé au cours des dernières décennies, au point de compacter le sol souterrain où s’étendent les racines des cultures. Cela représente un risque pour la productivité agricole.
L’article compare ensuite ce risque de compactage à celui posé par les plus gros animaux qui aient 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 le sol beaucoup moins hospitalier pour les plantes. Et le compactage 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 y a beaucoup de matériel agricole dédié à labourer le sol, à le casser et à le rendre plus perméable à l’air et à l’eau. Mais ce matériel ne descend pas si profondément. Une zone « souterraine » reste sous le sol labouré, mais le sous-sol est encore bien à l’intérieur de 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. Et le matériel agricole devient de plus en plus lourd, car les équipements plus gros sont plus efficaces. En 1958, une moissonneuse-batteuse typique pesait environ 4 000 kg. Aujourd’hui, ce poids moyen est passé à plus de 35 000 kg. Pour éviter d’écraser le sol sous cette masse, les pneus sont devenus plus gros et fonctionnent à des pressions plus basses, ce qui permet au pneu de s’étendre sur une plus grande surface pour limiter le compactage du sol de surface.
Mais les forces de la surface se traduisent vers le sous-sol d’une manière qui dépend moins de la zone sur laquelle la force de compression est répartie. Au lieu de cela, à certaines profondeurs, les contraintes dépendent largement de la masse par roue. Ainsi, la masse croissante des moissonneuses-batteuses (et autres équipements agricoles) augmente le risque de compactage du sous-sol. Cet effet sera difficile à détecter et à corriger, mais il peut entraîner une perte de productivité agricole.
Risques mondiaux. Et les dinosaures !
Les risques de compactage ne sont pas uniformément répartis. Les régions plus sèches ont moins d’eau souterraine à expulser et sont donc moins à risque de compactage. Certains pays cultivent également via des lots plus petits qui ne bénéficient pas de l’efficacité fournie par le gros matériel. Pourtant, 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 qui, selon une étude distincte, souffrent d’une baisse de productivité due au compactage du sol. Dans l’ensemble, environ 20 pour cent des zones agricoles importantes sont menacées.
Ce qui nous ramène à la question des dinosaures. Les sauropodes sont devenus considérablement plus massifs que même les plus gros moissonneurs – ils ont peut-être approché les 80 000 kg. Leur poids était réparti sur seulement quatre membres, avec des empreintes à peu près comparables à celles des pneus modernes (les moissonneuses, en revanche, ont souvent six pneus). Enfin, pour se déplacer, les sauropodes devaient lever au moins un membre à la fois. Tous ces facteurs combinés signifient que les sauropodes auraient dû exercer beaucoup plus de pression sur le sol.
Si l’équipement agricole pose désormais un risque de compactage, les dinosaures causaient presque certainement des problèmes. En même temps, cependant, les animaux de cette taille avaient besoin d’un écosystème florissant pour les soutenir. « Le potentiel de compactage important du sol par les sauropodes à la recherche de nourriture semble incompatible avec des terres productives qui supportaient une végétation renouvelable pour nourrir ces herbivores préhistoriques », comme l’ont dit les chercheurs.
Comment expliquer cette apparente contradiction ? Keller et Or, tous deux spécialisés dans les études agricoles, se tournent vers une idée populaire dans les cercles de paléontologie depuis un certain temps : tout ce qui est aussi grand était presque certainement semi-aquatique, car il aurait du mal à supporter sa masse. Mais plutôt que de parler à un paléontologue pour plus d’informations, les auteurs déclarent simplement que « résoudre ce paradoxe dépasse le cadre de cette étude ».
PNAS2022. DOI : 10.1073/pnas.2117699119pnas.org (À propos des DOI).