Carbone organique du sol

Fiches techniques

Indicateurs biologiques de la qualité du sol carbone Analyses de sol

Dans le sol, le carbone est principalement présent sous deux formes:

• inorganique, constituant des minéraux carbonatés (calcaires) du sol
• organique, constituant des matières organiques du sol

L’analyse du carbone organique est utilisée pour estimer la teneur en matière organique totale du sol.

Norme

En France, il existe deux méthodes d’analyse qui sont normalisées et servent de référence :

• NF ISO 10694 : Qualité du sol - Dosage du carbone organique et du carbone total après combustion sèche (analyse élémentaire), aussi connue sous le nom de “méthode Dumas”
• NF ISO 14235 : Qualité du sol - Dosage du carbone organique par oxydation sulfochromique, aussi connue sous le nom de “méthode Anne”

Échantillonnage et logistique

L’analyse se fait sur un sol sec, tamisé et broyé.

Description de la méthode de mesure

Méthode par combustion sèche

La norme permet l’utilisation de deux techniques différentes.

Première méthode

La démarche repose sur la mesure du carbone total suivie de la soustraction par calcul du carbone des carbonates.

L’intégralité du carbone présent dans le sol est oxydé en CO₂ par chauffage à plus de 900°C sous flux d’oxygène. La mesure consiste à quantifier le CO₂ dégagé.

La teneur en carbone organique est alors calculée en retirant le carbone minéral (dosé par calcimétrie) au carbone total.

Deuxième méthode

Cette démarche consiste à éliminer les carbonates, préalablement au dosage, par une attaque acide de l’échantillon, ainsi, la teneur en carbone organique est mesurée directement.

Méthode par oxydation sulfochromique

La détermination de la teneur en carbone organique des sols se fait par spectrophotométrie, après oxydation à chaud dans un milieu sulfochromique en présence de bichromate de potassium. En effet, ce bichromate est orange sous la forme Cr₂O₇²⁻ mais devient vert quand il est réduit (Cr³⁺). Le changement de couleur perçu par spectrophotométrie permet donc de connaître la quantité de carbone organique qui s’est oxydée.

Comparaison des deux méthodes

Les résultats fournis sont comparables avec des incertitudes similaires pour les sols non carbonatés (10%) et des teneurs en carbone jusqu’à 5-6%.

• Pour les sols fortement carbonatés, la méthode par combustion sèche peut être un peu moins pertinente à cause de la variabilité de la mesure en carbonates dans un même échantillon de terre.
• Pour les sols très organiques (plus de 5-6% de carbone organique), la méthode par oxydation sulfochromique donne des teneurs moins élevées que la méthode par combustion sèche. Il faudra alors vérifier la méthode utilisée par le référentiel d’interprétation auquel on se réfère.

Exemple de gammes de variation

Indicateur	Mode d’occupation du sol	Nombre observation	Min	Max	Médiane
Carbone organique Combustion sèche	Grandes cultures	878	2,58 g C/kg de sol	58,2 g C/kg de sol	14,61 g C/kg de sol
	Prairies	521	6,78 g C/kg de sol	145 g C/kg de sol	25,15 g C/kg de sol
	Forêts	672	0,59 g C/kg de sol	170 g C/kg de sol	28,2 g C/kg de sol
	Vignes et vergers	59	3,41 g C/kg de sol	39,3 g C/kg de sol	9,22 g C/kg de sol

Source : Données du réseau RMQS sur 0-30 cm (Saby et al. 2019)

Interprétation

Le carbone organique permet d’estimer la matière organique du sol via un coefficient multiplicateur conventionnel de 1,72 en général. Donc MO = 1,72 x teneur en COS.

Cependant, la norme NF ISO 14235 précise que ce coefficient peut varier entre 1,7 et 2,5, sans donner de critère de choix (un coefficient multiplicateur de 2 semble indiqué dans de nombreuses situations comme pour les horizons bien humifiés ou les sols forestiers).

Le rapport : teneur en MO/teneur en carbone varie avec le degré d’humification.

Le carbone organique est à interpréter en fonction des caractéristiques du sol comme la teneur en argile et la teneur en calcaire (en lien avec la cinétique de minéralisation qui diminue avec la teneur en argile et la teneur en calcaire).

Le principal mécanisme de protection de la MO est la complexation à la surface des argiles.

Avantages et limites

Avantages

• Analyse peu coûteuse (20-30 € si l’analyse est réalisée seule et moins de 15€ si elle est faite dans un menu plus complet), réalisée en routine par tous les laboratoires
• En association avec la densité apparente, la pierrosité et la profondeur de prélèvement, elle permet d’estimer le stock de carbone organique
• Indicateur fondamental pour qualifier les sols, à la fois en tant qu’indicateur de suivi ou de diagnostic

Limites

• Evolution lente dans le temps, il faut à minima 5 ans entre 2 analyses pour commencer à voir une évolution significative
• Approche globale, ne renseigne pas sur la qualité des matières

Source

• RMT Bouclage. 2025. Indicateurs de fonctionnement biologique des sols agricoles. [03/11/25]. https://www.rmt-fertilisationetenvironnement.org/moodle/pluginfile.php/5041/mod_resource/content/3/Recueil%20indicateurs%20de%20fonctionnement%20biologique%20des%20sols%20agricoles_vf251009.pdf
• Balloy B. et al., (2017). Tour d’horizon des indicateurs relatifs à l’état organique et biologique des sols. https://agriculture.gouv.fr/tour-dhorizon-des-indicateurs-relatifs-letat-organique-et-biologique-des-sols]
• Baize D., 2017. Du taux de carbone à celui de matières organiques dans les sols. Les mots de l’Agronomie - Histoire et critique sous la direction de P. Morlon, INRAe-ACT
• Saby, Nicolas; Bertouy, Benoit; Boulonne, Line; Bispo, Antonio; Ratié, Céline; Jolivet, Claudy. 2019. Statistiques sommaires issues du RMQS sur les données agronomiques et en éléments traces des sols français de 0 à 50 cm. https://entrepot.recherche.data.gouv.fr/dataset.xhtml?persistentId=doi:10.15454/BNCXYB