Le biochar surpasse les résidus naturels pour restaurer les sols brûlés

Les incendies de forêt, de plus en plus fréquents et intenses sous l’effet du changement climatique, transforment profondément les écosystèmes forestiers et les sols. Ces feux détruisent la matière organique du sol, perturbent les communautés microbiennes et altèrent la structure même de la terre, la rendant vulnérable à l’érosion, aux glissements de terrain et à la contamination des eaux. Face à ces dégâts, les résidus naturels comme la cendre et le charbon de bois issu des feux jouent un rôle ambigu. La cendre, riche en éléments nutritifs tels que le calcium, le magnésium ou le potassium, offre un effet immédiat de fertilisation et neutralise temporairement l’acidité des sols. Cependant, ces nutriments, très solubles, sont rapidement lessivés par les pluies avant que les plantes ne puissent en profiter, appauvrissant ainsi les sols à long terme. De plus, les fines particules de cendre obstruent les pores du sol, réduisant sa capacité à absorber l’eau et favorisant le ruissellement en surface.

Le charbon de bois produit par les feux, quant à lui, présente une structure chimique instable. Formé dans des conditions de combustion rapides et variables, il conserve des composés organiques volatils et des substances toxiques pour les plantes, comme des phénols ou des hydrocarbures aromatiques. Ces caractéristiques limitent son efficacité pour la séquestration du carbone et peuvent même aggraver l’hydrophobie des sols, c’est-à-dire leur capacité à repousser l’eau, ce qui empêche l’infiltration et accentue les risques d’érosion.

Face à ces limites, le biochar, un charbon végétal produit par pyrolyse contrôlée de biomasse, émerge comme une solution bien plus efficace. Contrairement au charbon naturel, le biochar est fabriqué dans des conditions précises, sans oxygène et à des températures adaptées, ce qui lui confère une structure poreuse et stable. Cette porosité lui permet de retenir l’eau, d’améliorer la capacité d’échange cationique des sols et de piéger les contaminants comme les métaux lourds. En retenant les nutriments, il agit comme un engrais à libération lente, synchronisant leur disponibilité avec les besoins des plantes en reconquête. De plus, sa surface riche en groupes fonctionnels favorise la fixation des polluants, réduisant ainsi leur toxicité pour les jeunes pousses.

Le biochar joue également un rôle clé dans la revitalisation biologique des sols. Après un incendie intense, les couches supérieures du sol sont souvent stérilisées, éliminant micro-organismes et champignons essentiels à la croissance des arbres. Le biochar crée un micro-environnement protecteur, appelé biocharosphère, où bactéries et champignons trouvent refuge contre la sécheresse et les prédateurs. Ses micropores offrent un abri idéal pour les micro-organismes bénéfiques, accélérant ainsi la recolonisation du sol et la reprise de la végétation.

Un autre avantage majeur du biochar réside dans sa capacité à restaurer les propriétés hydrologiques des sols. En agissant comme une éponge, il augmente la rétention d’eau et brise les couches hydrophobes formées par les feux, facilitant ainsi l’infiltration et réduisant les risques de ruissellement. Cette amélioration de la structure du sol limite aussi l’érosion sur les pentes, un problème récurrent après les incendies.

La production de biochar à partir de bois brûlé ou de déchets forestiers représente une solution circulaire. En transformant sur place les résidus de feux en biochar, on réduit les risques de nouveaux incendies tout en enrichissant les sols appauvris. Cette approche, combinée à l’utilisation de biochar produit à haute température, permet une séquestration durable du carbone et une restauration rapide des écosystèmes. Les biochars produits à plus de 600 degrés offrent en effet une stabilité chimique supérieure et une meilleure résistance à la dégradation microbienne, garantissant un stockage prolongé du carbone dans le sol.

Cependant, l’application du biochar doit être soigneusement adaptée à chaque site. Une utilisation excessive de biochar alcalin peut, par exemple, déséquilibrer le pH du sol et rendre certains nutriments inaccessibles aux plantes. De même, son application en surface peut augmenter l’absorption de la chaleur solaire, stressant davantage les jeunes plants dans les climats secs. Une incorporation dans les couches supérieures du sol est donc préférable.

En définitive, si les résidus naturels des incendies ont longtemps été considérés comme suffisants pour la régénération des sols, leur efficacité reste limitée face à l’ampleur des mégafeux modernes. Le biochar, en revanche, offre une alternative contrôlée et durable, capable de répondre aux défis physiques, chimiques et biologiques posés par ces catastrophes naturelles. Son utilisation ciblée, notamment dans les zones à haut risque, pourrait ainsi devenir un pilier de la gestion post-incendie et de la lutte contre la dégradation des écosystèmes forestiers.

Crédits et attributions

Source principale

DOI : https://doi.org/10.1186/s13765-026-01098-x

Titre : Ecological restoration of wildfire-affected areas: a review on the impacts of natural combustion residues (charcoal/ash) versus engineered biochar application

Revue : Applied Biological Chemistry

Éditeur : Springer Science and Business Media LLC

Auteurs : Jae-Hoon Lee; Seul-Rin Lee; Jun-Suk Rho; Dong-Cheol Seo