Recyclage des déchets organiques : développer la voie lombricienne

mots clés : traitement des déchets organiques, sol, vers de terre, cycle de l’azote, biodiversité

En matière de recyclage de l’azote et des déchets organiques il est probable que les années à venir donneront à voir au plus grand nombre, par de nouvelles expérimentations, l’efficacité de la « voie lombricienne » pour le traitement des déchets organiques, que ses résultats économiques positifs encourageront des nouveaux acteurs à y investir, et que le monde de la recherche, déjà frémissant sur ce « nouveau » sujet très prometteur, complétera rapidement les connaissances nécessaires pour des applications encore plus ambitieuses.

Les vers de terre et les micro-organismes associés peuvent devenir nos alliés pour résoudre le problème de l’azote
Dans son étude « L’état des sols en France », le GIS Sol (1) met en évidence le rôle épurateur des sols, mais reconnaît : « il est encore peu connu qu’une biodiversité bien plus importante réside également dans les sols eux-mêmes. Cette fraction oubliée pourrait représenter, selon certaines estimations, un quart de la biodiversité mondiale. Une meilleure connaissance de ces organismes et de leurs rôles devrait également contribuer au développement d’une agriculture moins consommatrice d’intrants. »

Un chercheur de l’INRA, Marcel Bouché, a consacré l’essentiel de ses travaux à étudier les vers de terre sous de multiples aspects (biologie, paléontologie, rôle dans les écosystèmes agrestes …). L’originalité de son travail et des résultats qu’il a obtenus viennent de ses observations et expérimentations faites principalement in situ, c’est-à-dire dans le sol non perturbé des prairies, et sur une profondeur de l’ordre du mètre, voire plus du double, alors que la plupart des observations précédentes et actuelles sont effectuées en laboratoire sur des prélèvements d’échantillons de sol, donc isolés du fonctionnement de l’écosystème sol dans toute sa complexité. Les techniques très originales et rigoureuses qu’il a développées, notamment par colorisation des vers et traçage de leur activité par l’isotope 15 de l’Azote, a mis en évidence que l’on avait jusque là grandement ignoré le rôle majeur des vers de terre dans le cycle de l’azote et la fertilisation des sols. De ses mesures, il apparaît que l’apport artificiel d’azote par l’homme ne représente qu’environ un dixième de l’azote capté par les vers de terre et transféré vers les plantes grâce à des associations subtiles entre le ver, les micro-organismes vivant autour du ver, et les radicelles des plantes (2).
L’impact économique de l’azote
Les aspects économiques des impacts de l’azote issu des engrais sont bien identifiés, comme l’a montré le programme ENA (European Nitrogen Assesment) : altération de la qualité de l’eau, de la qualité de l’air, de l’effet de serre, impacts sur les écosystèmes et la biodiversité, et évidemment impacts sur la qualité des sols. Une analyse a évalué que les coûts environnementaux en Europe liés à l’azote représentent une perte annuelle de l’ordre de 70 à 320 milliards d’euros, qui surpasse les bénéfices obtenus en agriculture (3).

Le problème de l’excès d’azote
On sait depuis de nombreuses années que l’homme est responsable de graves perturbations du cycle naturel de l’azote, et de manière significative à cause de l’emploi généralisé des engrais azotés. On estime en effet au niveau mondial que l’industrie des fertilisants ajoute 17,6 millions de tonnes par an d’azote supplémentaire aux 139 millions de tonnes apportés par les facteurs naturels. François Ramade, professeur émérite d’écologie, constate : « L’équilibre quasi rigoureux qui existait jusqu’à présent dans la biosphère entre nitrification et dénitrification a été rompu au cours du XXe siècle et le déséquilibre introduit par l’homme va en s’accroissant avec le temps […] ». (4)

Une station d’épuration expérimentale fonctionne depuis 2004
Marcel Bouché a pu développé une station expérimentale d’épuration des eaux usées dans la commune de Combaillaux, près de Montpellier. Cette station démontre depuis 2004 le potentiel de traitement des déchets que permettent les associations bien conduites des vers de terre et de leurs alliés micro-organismes. Sa grande originalité est d’éviter « à la source » la production secondaire de boues d’épuration dont le retraitement pose aujourd’hui de grands problèmes aux stations classiques.

L’utilisation des vers de terre représente un potentiel très varié pour le traitement des déchets organiques
Outre l’épuration des eaux usées, il est possible d’utiliser les vers de terre pour traiter les ordures ménagères, mais aussi les sous-produits animaux issus par exemple des abattoirs. Des pistes d’utilisation des vers de terre comme pièges à toxiques sont même identifiées. Bref, les vers de terre et leurs alliés représentent des voies très prometteuses et jusqu’ici beaucoup trop négligées, pour résoudre une grande partie des problèmes de gestion des déchets organiques.
Pourquoi ces opportunités ne sont-elles pas plus développées ?
Depuis quelques années de nombreuses expérimentations de compostage et de méthanisation sont encouragées par le ministère du développement durable. Malgré l’intérêt de ces initiatives, force est de constater qu’elles ne répondent pas aujourd’hui à tous les espoirs qu’elles avaient suscités. Lors du récent salon « World Efficiency » qui s’est tenu en octobre 2015 à Paris, un spécialiste de la méthanisation présentait les difficultés rencontrées par les méthaniseurs actuels, inspirés de modèles allemands conçus pour traiter les déchets de maïs, et qui engendrent des dysfonctionnements et des interventions de maintenance répétées lorsqu’on les utilise pour des « mix alimentaires », c’est-à-dire pour traiter des déchets très hétérogènes de composition variable.

La voie de traitement des déchets par les lombriciens et leurs alliés présente l’avantage déterminant de constituer un système vivant complexe, donc susceptible de s’auto-adapter à de multiples configurations de déchets. L’expérience de la station de Combaillaux démontre que les vers assurent très efficacement le nettoyage des filtres du dispositif technique, qui ne nécessite quasiment aucune maintenance. Le bilan économique de Combaillaux s’avère ainsi particulièrement positif.

On peut donc s’interroger sur les causes du faible développement de la « voie lombricienne » de traitement des déchets. En voici quelques-unes qui semblent figurer parmi les plus probables :
– le frein culturel : les recherches sur les vers de terre existent, mais sont très minoritaires par rapport à d’autres approches plus « classiques ». La vision « écosystémique » du fonctionnement des sols reste très parcellaire, néglige les rôles complexes des vers de terre, et engendre un nombre insuffisant d’expérimentations. Conséquemment à cette faiblesse, les utilisateurs potentiels de la « voie lombricienne » collectivités, SMICTOM, industriels du domaine, et même grand public, ont encore trop souvent des a priori culturels très négatifs sur les vers de terre : animaux gluants, mous, brunâtres, rampants, peu visibles, silencieux, associés aux sols boueux, aux feuilles en décomposition, à la « pourriture »…
– le frein « technique » : Beaucoup d’expérimentations de lombricompostage, de lombriculture ou de lombrifiltrage ont échoué parce que leurs promoteurs n’avaient pas une connaissance suffisante pour développer leur dispositif en respectant les principes fondamentaux de fonctionnement de l’écosystème : parfois ce n’était pas les « bonnes » espèces de vers, parfois la compréhension des conditions de vie des animaux était très lacunaire (trop ou pas assez d’humidité, aération mal maîtrisée, etc …). Marcel Bouché montre la grande diversité et la complexité du monde des vers de terre qui reste encore largement à découvrir (déjà plusieurs centaines d’espèces identifiées en France : beaucoup plus que les espèces d’oiseaux ou de mammifères!).
– le frein économique ? Curieusement les investissements nécessaires pour développer une station telle que celle de Combaillaux sont très raisonnables, voire modestes, par rapports à d’autres développements. Ne préfère-t-on pas les « grands projets », avec des « grands investissements », signes ostentatoires d’équipements de « prestige » ?

Un pan entier de biodiversité passe encore inaperçu
Contrairement à un préjugé très répandu, l’immense majorité de la biomasse et de la diversité biologique vit dans le sol et assure une part essentielle du fonctionnement des écosystèmes terrestres.
Selon le paléontologue S.J Gould, « Ce préjugé ridiculement étroit occulte les produits dominants et le plus aboutis de l’évolution – les indestructibles bactéries – qui représentent le mode de la vie (au sens statistique de manifestation la plus courante) durant les 3,5 milliards d’années composant nos archives fossiles, tandis que Homo sapiens n’a même pas encore résisté un demi-million d’années.[…] en ce qui concerne la vie animale multicellulaire, les insectes représentent environ 80 % de toutes les espèces …» (5)
Les sols rassemblent des communautés entières d’organismes de différentes natures et de tailles très variées, capables de transformer tous les « déchets » organiques pour les réinjecter dans les cycles du vivant.
Comme le soulignait en 1926 (!), Wladimir Vernadsky, inventeur du concept de biosphère : « Il s’y établit un équilibre dynamique complet, grâce auquel l’énorme travail géochimique produit par la matière vivante terrestre, ne laisse après des dizaines de millions d’années d’existence, que des traces insignifiantes dans les corps solides qui construisent l’écorce terrestre. Les éléments chimiques de la matière terrestre vitale se trouvent en un mouvement incessant sous forme de gaz et d’organismes vivants. » (6).
Une meilleure compréhension de cet équilibre où le travail des vers de terre est un élément central ouvre une voie prometteuse pour le recyclage des déchets.

Natura nusquam magis est tota quam in minimis (« La nature n’est jamais aussi grande que dans ses créatures les plus petites » Pline l’Ancien 23-79 ap. JC , (Histoire naturelle, Livre XI)

(1) GISSOL (Groupement d’intérêt scientifique Sol), 2011.
(2) Marcel Bouché, «  Des vers de terre et des hommes », Actes Sud 2014. Conférence «Espace des sciences » : http://www.espace-sciences.org/conferences/mardis-de-l-espace-des-sciences/des-vers-de-terre-et-des-hommes
(3) http://www.nine-esf.org/ENA
(4) François Ramade, « Introduction à l’écochimie », Lavoisier 2011.
(5) Stephen Jay Gould, « Cette vision de la vie », le Seuil 2004.
(6) Wladimir Vernadsky, « la Biosphère » 1926 (Diderot multimedia 1997).

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