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Current controversies on mechanisms controlling soil carbon storage: implications for interactions with practitioners and policy-makers. A review

Authors :
Delphine Derrien
Pierre Barré
Isabelle Basile-Doelsch
Lauric Cécillon
Abad Chabbi
Alexandra Crème
Sébastien Fontaine
Ludovic Henneron
Noémie Janot
Gwenaëlle Lashermes
Katell Quénéa
Frédéric Rees
Marie-France Dignac
Unité de recherche Biogéochimie des Ecosystèmes Forestiers (BEF)
Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
École normale supérieure - Paris (ENS-PSL)
Université Paris sciences et lettres (PSL)
Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE)
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Plateforme de géochimie isotopique ASTER-CEREGE
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Ecologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes (ECOSYS)
AgroParisTech-Université Paris-Saclay-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Unité Mixte de Recherche sur l'Ecosystème Prairial - UMR (UREP)
VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Etude et Compréhension de la biodiversité (ECODIV)
Université de Rouen Normandie (UNIROUEN)
Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)
Interactions Sol Plante Atmosphère (UMR ISPA)
Ecole Nationale Supérieure des Sciences Agronomiques de Bordeaux-Aquitaine (Bordeaux Sciences Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Fractionnement des AgroRessources et Environnement (FARE)
Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Sorbonne Université (SU)
Institut d'écologie et des sciences de l'environnement de Paris (iEES Paris )
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Sorbonne Université (SU)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Source :
Agronomy for Sustainable Development, Agronomy for Sustainable Development, 2023, 43 (1), pp.21. ⟨10.1007/s13593-023-00876-x⟩
Publication Year :
2023
Publisher :
HAL CCSD, 2023.

Abstract

There is currently an intense debate about the potential for additional organic carbon storage in soil, the strategies by which it may be accomplished and what the actual benefits might be for agriculture and the climate. Controversy forms an essential part of the scientific process, but on the topic of soil carbon storage, it may confuse the agricultural community and the general public and may delay actions to fight climate change. In an attempt to shed light on this topic, the originality of this article lies in its intention to provide a balanced description of contradictory scientific opinions on soil carbon storage and to examine how the scientific community can support decision-making despite the controversy. In the first part, we review and attempt to reconcile conflicting views on the mechanisms controlling organic carbon dynamics in soil. We discuss the divergent opinions about chemical recalcitrance, the microbial or plant origin of persistent soil organic matter, the contribution of particulate organic matter to additional organic carbon storage in soil, and the spatial and energetic inaccessibility of soil organic matter to decomposers. In the second part, we examine the advantages and limitations of big data management and modeling, which are essential tools to link the latest scientific theories with the actions taken by stakeholders. Finally, we show how the analysis and discussion of controversies can guide scientists in supporting stakeholders for the design of (i) appropriate trade-offs for biomass use in agriculture and forestry and (ii) climate-smart management practices, keeping in mind their still unresolved effects on soil carbon storage.

Details

Language :
English
ISSN :
17740746 and 17730155
Database :
OpenAIRE
Journal :
Agronomy for Sustainable Development, Agronomy for Sustainable Development, 2023, 43 (1), pp.21. ⟨10.1007/s13593-023-00876-x⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....0c8f05da8347dd90bef1d26de1fd0455