Mille personnes, deux mille paires de sous-vêtements et des milliers de sachets de thé enfouis à différents endroits en Suisse : il s’agit d’une expérience originale de science citoyenne développée conjointement par Agroscope et Université de Zurich. L’objectif était d’étudier le sol, un système complexe dans lequel vivent des organismes responsables de la décomposition de la matière organique, du cycle des nutriments et de nombreux processus fondamentaux pour les écosystèmes.
Afin de rendre cette activité perceptible même pour les non-spécialistes, les chercheurs ont choisi un indicateur pour le moins insolite, démontrant ainsi que même une étude apparemment bizarre peut avoir un objectif scientifique précis. Le projet a d’ailleurs été récompensé jeudi 3 septembre dernier, à Zurich, par le Prix Ig Nobel, une distinction satirique décernée chaque année à dix auteurs de recherches qui « font d’abord rire, puis réfléchir ».
Mille sous-vêtements sous terre
Le projet, intitulé « Proof by underpants » (littéralement « Test des sous-vêtements »), a été mené en 2021 auprès d’un millier de personnes sélectionnées de manière à obtenir une répartition géographique aussi équilibrée que possible. Chaque participant a reçu un kit standardisé contenant deux paires de sous-vêtements en coton biologique, douze sachets de thé, du matériel pour le prélèvement d’échantillons de sol et des instructions pour mener l’expérience.
Le protocole prévoyait d’enterrer les sous-vêtements, composés presque entièrement de coton à l’exception de l’élastique et des coutures en matériaux synthétiques, à environ huit centimètres de profondeur. Le premier devait être récupéré au bout d’un mois et le second au bout de deux mois, avec les sachets de thé et les échantillons de sol, qui devaient ensuite être envoyés aux chercheurs.
De plus, grâce à une application dédiée, des informations ont été recueillies sur la localisation du site, l’utilisation du sol et les pratiques de gestion, ainsi qu’une série de photographies géoréférencées. Au total, 883 échantillons, 1 752 sous-vêtements et plus de 7 000 sachets ont été récupérés. Après des contrôles de qualité des données, ceux-ci ont permis de réaliser une analyse statistique portant sur 780 sites, parmi lesquels des jardins privés, des terres agricoles, des prairies permanentes et d’autres surfaces.
À quelle vitesse un sous-vêtement disparaît-il ?
Le coton contient de la cellulose, une substance organique qui peut être dégradée par les organismes présents dans le sol ; par conséquent, la quantité de tissu qui disparaît peut fournir une indication de l’activité de décomposition. Au bout d’un mois, en effet, les slips de l’expérience suisse avaient perdu en moyenne environ 10% de leur surface ; au bout de deux mois, la proportion moyenne de matière dégradée était tombée à environ 50%.
Les chercheurs ont quantifié la dégradation à la fois par la perte de poids et par la réduction de la surface du tissu, ce dernier résultat étant considéré comme la méthode la plus fiable. Par contre, les sachets de thé, utilisés comme deuxième indicateur, ont fourni un terme de comparaison avec un protocole déjà employé dans les études sur la décomposition de la matière organique.
Les jardins privés sont les lieux où le coton se dégrade le plus
L’un des résultats les plus frappants du « Test des sous-vêtements » suisse concerne le lien avec l’utilisation du sol, les différences les plus marquées ayant été observées précisément entre les différentes catégories de sol.
Dans les jardins privés, la décomposition a atteint en moyenne environ 58% au bout de deux mois, soit la valeur la plus élevée enregistrée dans l’étude, tandis que les pelouses tondues se sont stabilisées autour de 40%. Les terres agricoles se sont situées à des valeurs intermédiaires, autour de 51%, tandis que dans les prairies permanentes, la décomposition a été d’environ 47%, des données d’ailleurs également validées par l’indicateur des sachets de thé.
L’analyse a également cherché à établir un lien entre la vitesse de décomposition et de nombreuses caractéristiques des sites, parmi lesquelles se distinguent l’utilisation du sol, la disponibilité de certains nutriments, le type de fertilisation et la composition physique. Les résultats ont montré une relation positive entre la dégradation du coton et certains paramètres liés aux caractéristiques du sol, notamment le carbone organique et le pH, ainsi qu’une réduction progressive à mesure que l’altitude augmente et que les nutriments diminuent.
Une décomposition plus importante ne signifie pas nécessairement un sol de meilleure qualité
Une décomposition élevée ne peut toutefois pas être considérée comme un indicateur d’un sol sain car, par exemple, dans les jardins privés où elle était la plus importante, des concentrations élevées de nutriments ont également été constatées. En particulier, les niveaux moyens de phosphore disponible étaient bien supérieurs à ceux observés dans les sols agricoles et, dans plusieurs cas, dépassaient les seuils jugés nécessaires à la croissance des cultures.
Ce phénomène peut également être lié aux pratiques de fertilisation, dans la mesure où une disponibilité excessive en nutriments peut favoriser les pertes de matière par érosion et lessivage et avoir un impact sur les écosystèmes aquatiques et la biodiversité. C’est pourquoi, selon les auteurs, l’« Underpants Index » semble refléter avant tout l’activité de décomposition et des aspects liés à la fertilité du sol, plutôt que de constituer à lui seul une mesure complète de la santé écologique du sol.
Un indicateur simple, mais pas un diagnostic
L’étude met également en évidence les limites de la méthode, un modèle statistique qui expliquait environ 16,5% de la variabilité observée dans la décomposition des sous-vêtements après deux mois. De nombreux facteurs peuvent en effet influencer la vie du sol, à savoir la température, l’humidité, la structure, la composition chimique, les organismes présents, la gestion du sol et les caractéristiques locales.
L’expérience ne prétend donc pas se substituer aux analyses de laboratoire mais montrer, à travers de simples paires de sous-vêtements usés en seulement deux mois, qu’une intense activité biologique se déroule sous la surface. En effet, le sol abrite une part considérable de la biodiversité terrestre, stocke le carbone, participe au cycle de l’eau et des nutriments et soutient une grande partie de la production alimentaire.
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