Environ les deux tiers du carbone mondial se trouvent juste sous la surface du sol sale. Lorsque cet élément dispersé qui donne la vie épuise le dioxyde de carbone (CO2), le phénomène est connu sous le nom de respiration du sol ou respiration souterraine. Causée naturellement par une gamme de processus environnementaux – de l’exsudation des plantes à l’efflux chimique de CO2 – la respiration du sol augmente lorsque les températures sont élevées et baisse lorsque le sol devient trop humide ou trop sec.
Différentes réactions naturelles se combinent pour créer la quantité totale d’efflux de CO2 entrant dans l’atmosphère à partir du sol. Les racines émettent du CO2 pendant la croissance des plantes. Le carbone se trouve dans les excrétions et les corps des animaux, des insectes et même des amibes. Mis à part ces processus biologiques, l’oxydation et le dégazage se produisent à des niveaux chimiques plus profonds. D’un point de vue agricole et écologique, la respiration du sol implique l’atteinte d’un équilibre carbone parfait.
Les températures supérieures à la moyenne contribuent le plus à l’augmentation de la respiration du sol. Cela a amené de nombreux chercheurs sur le changement climatique à désigner la respiration du sol comme un autre suspect de réchauffement climatique, puisque le dioxyde de carbone atmosphérique est l’un des principaux gaz à effet de serre contribuant au changement climatique. La respiration du sol n’est cependant pas le principal suspect. Même en 2011, les centrales électriques au charbon prédominent encore dans l’industrie électrique et les combustibles fossiles font encore tourner les roues des automobiles et de l’industrie, émettant des niveaux anormalement élevés de dioxyde de carbone, d’oxyde nitreux et de méthane. Le sol, en revanche, est là depuis aussi longtemps que la vie sur Terre, respirant juste assez pour atteindre le bilan carbone nécessaire à la vie.
Depuis le début de la révolution industrielle au XVIIIe siècle, la quantité de dioxyde de carbone atmosphérique a augmenté de 18 %, selon plusieurs études citées par l’ancien vice-président américain Al Gore. Les températures moyennes à travers le monde ont lentement augmenté pendant tout aussi longtemps. Étant donné que le carbone souterrain augmente de façon exponentielle à mesure que les températures augmentent, certains observateurs craignent que les niveaux de respiration moyens augmentent également, perpétuant ainsi la création de plus de dioxyde de carbone et de températures plus élevées.
D’autres facteurs affectent également les taux de respiration du sol, tels que l’humidité de la saleté et son niveau de matière organique du sol (MOS). Lorsque les niveaux d’humidité ou de MOS sont trop faibles, les émissions de CO2 diminuent. En revanche, lorsque l’humidité s’élève trop au-dessus de la normale, le flux de CO2 diminue également. Ce n’est que dans des conditions d’humidité modérées que la respiration souterraine peut fonctionner correctement. Les agriculteurs effectuent régulièrement des rotations, labourent, arrosent, fertilisent, aèrent et même recouvrent leurs sols pour trouver le juste équilibre en carbone crucial.