La régénération des sols dégradés peut-elle modifier certaines composantes du climat local ?

Du retour de l’eau à la formation des nuages

Creuser une demi-lune dans un sol sahélien peut-il, à terme, modifier ce qui se passe plusieurs kilomètres plus haut, dans l’atmosphère ?

La question peut sembler disproportionnée. D’un côté, quelques mètres carrés de terre compactée que l’on travaille pour ralentir l’eau. De l’autre, la température, l’humidité atmosphérique, la convection, les nuages et, finalement, la pluie. Pourtant, entre ces deux échelles existe une chaîne physique continue.

Lorsqu’un sol extrêmement dégradé retrouve progressivement sa capacité à recevoir l’eau, à soutenir une végétation et à alimenter l’évapotranspiration, il ne se transforme pas seulement du point de vue agronomique. Il modifie également ses échanges d’eau et d’énergie avec l’atmosphère.

Ruissellement → infiltration → humidité du sol → végétation → évapotranspiration → échanges d’énergie → température de surface → humidité atmosphérique → convection → formation nuageuse

Une limite demeure fondamentale : la science ne permet pas encore d’affirmer qu’une opération donnée de restauration produira automatiquement une augmentation déterminée des précipitations.

La restauration des terres peut agir sur le fonctionnement hydroclimatique d’un paysage. Elle ne permet pas encore de promettre la pluie.

État des connaissances : septembre 2026 · Publication : 28 septembre 2026 · Version 1.0.

Cette publication est une synthèse critique de littérature scientifique évaluée par les pairs et de sources institutionnelles. Elle ne constitue ni une étude de recherche originale, ni une revue systématique ou une méta-analyse, ni une expertise hydrologique ou climatique applicable à un site déterminé sans données locales. Les résultats cités conservent la portée spatiale, temporelle et méthodologique des études dont ils proviennent.

La citation d’auteurs, de revues, d’organismes scientifiques ou d’institutions n’implique ni leur participation à la Déclaration universelle des droits de l’Arbre, ni leur approbation de la présente publication, de ses conclusions ou de la démarche institutionnelle.

La version française constitue la version éditoriale de référence du présent article. La version anglaise est fournie pour son accessibilité internationale.

Sommaire

Du sol dégradé au fonctionnement de l’atmosphère

1. I. Tout commence par un sol qui ne fonctionne plus normalement
2. II. Premier geste : changer ce que devient la pluie
3. III. Lorsque l’eau reste, la végétation peut revenir
4. IV. Une surface végétalisée répartit autrement l’eau et l’énergie
5. V. Restaurer peut refroidir la surface — mais pas partout, ni toujours
6. VI. Les plantes renvoient l’eau vers l’atmosphère
7. VII. Au Sahel, végétation et pluie peuvent entrer dans une rétroaction
8. VIII. Et puis apparaissent les nuages
9. IX. En 2026, une autre variable entre en scène : la géométrie du paysage
10. X. Mais un nuage n’est pas une pluie
11. XI. Le paradoxe du Niger
12. XII. De quelques mètres carrés à des centaines de kilomètres
13. XIII. Ce que nous savons — et ce que nous ne savons pas encore
14. XIV. Restaurer plus que la fertilité

I. Tout commence par un sol qui ne fonctionne plus normalement

Parler de « sol sec » serait insuffisant.

La Convention des Nations Unies sur la lutte contre la désertification (CNULCD) définit la dégradation des terres, dans les zones arides, semi-arides et subhumides sèches, comme une réduction ou une perte de productivité biologique ou économique et de complexité résultant notamment de l’érosion, de la détérioration des propriétés physiques, chimiques ou biologiques des sols et de la perte durable de végétation naturelle.

Dans certaines régions sahéliennes, cette dégradation peut atteindre les fonctions mêmes du sol : disparition ou raréfaction du couvert végétal, diminution de la matière organique et des nutriments, érosion, tassement, désorganisation de la structure, formation d’une croûte superficielle, réduction de l’infiltration, augmentation du ruissellement et affaiblissement de l’activité biologique.

Certaines surfaces du Burkina Faso sont ainsi désignées sous le terme de zipellé : des terres fortement encroûtées, compactes et peu perméables, parfois devenues impropres à la culture.

Une étude de R. Zougmoré, Z. Zida et N. F. Kambou (2003) offre une image concrète de cet état de dégradation. Les chercheurs ont travaillé sur un Ferric Lixisol dont la profondeur exploitable par les racines n’était que d’environ 30 centimètres, avec environ 1,2 % de matière organique et de très faibles teneurs en azote et en phosphore disponible.

Le problème ne consiste donc pas seulement en un manque de pluie. Même lorsque l’eau arrive, une partie importante peut ne plus entrer efficacement dans le sol. Elle ruisselle, emporte des particules, accentue l’érosion et traverse le paysage sans nécessairement restaurer les conditions permettant à la végétation de revenir.

La régénération commence par le rétablissement de fonctions physiques, hydrologiques et biologiques

Le mot « régénération » prend tout son sens lorsque le sol a perdu une partie de sa capacité à recevoir l’eau, à nourrir les racines et à soutenir une communauté végétale.

II. Premier geste : changer ce que devient la pluie

Les techniques de conservation des eaux et des sols — demi-lunes, zaï, cordons pierreux, diguettes — ne créent évidemment aucune eau. Elles modifient son devenir.

Avant / après

Sol compacté ou encroûté : pluie → faible infiltration → ruissellement rapide → érosion → perte d’eau, de sédiments et de nutriments.

Après restauration : pluie → ralentissement du ruissellement → augmentation du temps de résidence de l’eau → infiltration → humidification de la zone racinaire.

Accroître le temps de résidence de l’eau à la surface et ralentir son ruissellement peut modifier sa répartition entre ruissellement, infiltration et évaporation.

Mais l’expérience de Zougmoré et de ses collègues rappelle immédiatement qu’il faut se méfier de tout raisonnement monocausal. Améliorer l’infiltration ne suffisait pas à retrouver une forte productivité du sorgho. Lorsque les chercheurs ajoutaient compost ou fumier, les rendements atteignaient environ 900 à 1 600 kg par hectare, soit 20 à 39 fois ceux obtenus avec les seules demi-lunes sans amendement nutritif.

Réparer le cycle de l’eau peut donc révéler un autre verrou : celui de la fertilité chimique et biologique.

Une régénération fonctionnelle associe ainsi, selon les contextes, structure du sol, eau, matière organique, nutriments, activité biologique et végétation.

III. Lorsque l’eau reste, la végétation peut revenir

Le passage de quelques ouvrages hydrologiques à une véritable transformation paysagère constitue la deuxième étape.

En 2023, V. Mishra et ses collègues ont étudié 18 sites du Programme alimentaire mondial dans le sud du Niger à partir de séries d’images Landsat acquises avant et après la création de demi-lunes.

Les chercheurs n’ont pas directement mesuré les rendements agricoles. Ils ont étudié le NDVI, un indicateur satellitaire de l’activité et de la couverture végétales.

Une végétation mesurable revient à l’échelle du paysage

Après intervention, la verdure mesurée était près de 50 % supérieure à celle des années précédant les travaux.

Les zones traitées étaient également plus de 25 % plus vertes que les zones témoins environnantes.

Le résultat est important parce qu’il établit un changement observable à l’échelle du paysage. Lorsque l’eau demeure plus longtemps disponible et pénètre davantage dans la zone racinaire, les conditions deviennent plus favorables à l’augmentation et à la réinstallation du couvert végétal.

Et avec cette végétation commence une autre histoire : une histoire atmosphérique.

IV. Une surface végétalisée répartit autrement l’eau et l’énergie

L’énergie solaire reçue par le sol peut prendre plusieurs chemins.

• Chaleur sensible : une partie de l’énergie chauffe directement la surface et l’air.
• Chaleur latente : une partie de l’énergie est utilisée pour transformer l’eau liquide en vapeur par évaporation et transpiration.
• Flux dans le sol : une autre fraction est transférée vers les horizons du sol.

Une surface nue, sèche et encroûtée et un paysage végétalisé disposant d’eau n’effectuent pas le même partage entre ces différents flux.

Lorsqu’il existe suffisamment d’eau disponible et davantage de végétation, une part accrue de l’énergie peut alimenter l’évapotranspiration. L’eau quitte alors le sol et les plantes sous forme de vapeur.

La transformation est double : transfert d’eau vers l’atmosphère et transfert d’énergie. C’est l’un des mécanismes fondamentaux reliant directement l’état écologique d’un territoire à son microclimat.

V. Restaurer peut refroidir la surface — mais pas partout, ni toujours

En 2024, Jessica Ruijsch et ses collègues ont étudié, à partir de données MODIS couvrant le continent africain, les relations entre restauration, végétation, albédo et température de surface.

Leurs estimations suggèrent qu’une restauration à grande échelle pourrait produire en moyenne un refroidissement de la température de surface d’environ 0,2 kelvin à l’échelle africaine, avec de fortes différences géographiques. Il s’agit d’une estimation du potentiel biophysique fondée sur des relations observées entre végétation, albédo et température de surface, et non de la mesure directe d’un refroidissement moyen causé par un ensemble de chantiers de restauration achevés.

L’étude montre en outre que certaines des zones les plus arides, notamment dans le Sahel, peuvent présenter un léger potentiel de réchauffement. La moyenne continentale ne doit donc jamais être transposée mécaniquement à un territoire particulier.

Température de surface ≠ température de l’air

Les satellites mesurent ici essentiellement la température radiative de la surface terrestre. L’étude ne démontre pas que restaurer les terres ferait baisser uniformément l’air ambiant de 0,2 °C.

Reverdir ne refroidit pas partout de la même manière

L’évapotranspiration tend à refroidir une surface, mais une végétation plus sombre peut réduire l’albédo, absorber davantage de rayonnement solaire et produire un effet antagoniste.

Le résultat dépend donc de l’aridité, de l’eau disponible, de la saison, de la végétation, de l’albédo, de la rugosité de la surface et de l’échelle temporelle considérée.

La restauration ne possède pas un « effet climatique » unique. Elle transforme un système physique complexe.

VI. Les plantes renvoient l’eau vers l’atmosphère

Une fois infiltrée, l’eau peut demeurer quelque temps dans les horizons du sol, descendre plus profondément, participer dans certaines situations à l’alimentation d’un aquifère, être prélevée par les racines ou retourner vers l’atmosphère.

Cette dernière voie est fondamentale. À travers leurs stomates, les plantes libèrent de la vapeur d’eau. La végétation constitue ainsi une interface active entre les réservoirs hydriques du sol et l’atmosphère.

Une étude de S. A. Te Wierik et de ses collègues publiée dans Water Resources Research a cherché à déterminer l’origine de l’humidité participant aux précipitations dans différents bassins africains.

Recyclage continental de l’humidité

Selon cette analyse fondée sur le suivi lagrangien du transport atmosphérique de l’humidité, près de 50 % des précipitations annuelles africaines sont attribuées en moyenne à de l’eau provenant de la transpiration végétale, avec une très forte variabilité entre bassins, d’environ 5 à 68 %.

Il serait faux d’en déduire que la moitié de la pluie tombant sur une forêt serait « fabriquée » par les arbres situés juste en dessous. L’humidité atmosphérique voyage sur des centaines, voire des milliers de kilomètres. Les auteurs précisent en outre que les métriques de recyclage dépendent de la superficie du bassin considéré et ne sont donc pas directement comparables entre bassins de tailles différentes.

Une partie des précipitations tombe sur les continents, pénètre dans les sols, est captée par la végétation puis restituée à l’atmosphère. Cette eau peut ensuite être transportée avant de participer à de nouvelles précipitations ailleurs.

La végétation n’est donc pas seulement consommatrice de pluie. Elle participe au recyclage de l’eau atmosphérique.

VII. Au Sahel, végétation et pluie peuvent entrer dans une rétroaction

En 2017, Y. Yu et ses collaborateurs ont identifié un feedback positif entre végétation et précipitations, dominé par un mécanisme de recyclage de l’humidité.

Anomalie positive de végétation → évapotranspiration accrue → davantage d’eau précipitable → activité convective renforcée → précipitations favorisées, surtout en fin et après la mousson

Cette rétroaction semble notamment importante pendant certaines phases de la saison, autour de la période post-mousson. Mais l’étude fournit aussi une borne essentielle : sur la moyenne annuelle, les forçages terrestres expliquent environ 8 % de la variance des précipitations sahéliennes, contre environ 22 % pour les forçages océaniques ; l’influence terrestre atteint environ 18 % pendant les périodes de fin et de post-mousson. Les auteurs concluent ainsi que les forçages océaniques dominent généralement la variabilité pluviométrique sahélienne, sauf pendant cette fenêtre saisonnière.

Le changement conceptuel est majeur. La végétation n’est plus seulement considérée comme la conséquence de la pluie. Elle devient également l’un des éléments qui modifient l’environnement atmosphérique dans lequel cette pluie se forme.

VIII. Et puis apparaissent les nuages

En 2025, Jessica Ruijsch et ses collègues ont analysé environ vingt années d’observations Meteosat en Afrique de l’Ouest afin d’étudier les relations entre couverture végétale et nuages.

Ils constatent, dans certaines conditions, davantage de couverture nuageuse au-dessus des espaces plus végétalisés ainsi qu’un plus grand nombre d’initiations convectives. La relation apparaît particulièrement marquée au début et à la fin de la saison humide et devient plus nette dans les grandes zones protégées.

Entre avril et septembre, la fréquence moyenne de couverture nuageuse était supérieure d’environ 0,02 en valeur absolue, soit 10,8 % relativement, dans les zones protégées par rapport aux espaces environnants.

En avril et en octobre, les différences relatives pouvaient atteindre environ 25 %.

L’échelle semble également jouer un rôle : l’effet statistique devenait particulièrement visible parmi les 20 % de zones étudiées les plus grandes, dépassant 121 km².

Une nuance méthodologique est essentielle : les chercheurs ne disposaient pas d’un inventaire complet de toutes les opérations de restauration. Ils ont notamment utilisé des aires protégées plus végétalisées comme proxy de paysages restaurés ou conservés. Il s’agit donc d’une comparaison observationnelle : elle ne permet pas d’attribuer à une opération de restauration identifiée, et à elle seule, la totalité de la différence nuageuse observée. Les auteurs notent également que l’écart de NDVI entre les aires protégées et leurs alentours augmente avec la taille des zones, ce qui peut contribuer à la relation d’échelle.

L’étude ne démontre donc pas que « les demi-lunes créent 25 % de nuages supplémentaires ». Elle montre qu’à l’échelle du paysage, des différences de couverture végétale sont associées à des différences mesurables dans la formation des nuages.

IX. En 2026, une autre variable entre en scène : la géométrie du paysage

Une étude publiée en janvier 2026 par Jessica Ruijsch, Adriaan Teuling, Christopher Taylor, Gert-Jan Steeneveld et Ronald Hutjes prolonge cette question avec des simulations atmosphériques.

Les chercheurs ont utilisé le modèle WRF pour tester 27 configurations différentes de restauration, variant à la fois la proportion de couverture forestière et son organisation spatiale.

Résultat majeur

Plus de végétation ne signifie pas nécessairement plus de nuages.

Dans leur cas d’étude ouest-africain, les scénarios comportant une couverture intermédiaire — autour de 43 % — organisée en ensembles relativement regroupés favorisaient particulièrement la formation nuageuse. À l’inverse, une couverture très élevée — environ 85 % — ou certaines mosaïques très hétérogènes à petite échelle pouvaient réduire cet effet.

Les valeurs de 43 % et 85 % ne sont pas des seuils universels de restauration. L’étude porte sur un domaine d’environ 150 × 150 km au bord du complexe W-Arly-Pendjari ; trois journées à fort contraste nuageux ont servi à l’analyse mécaniste, et les 27 scénarios d’organisation spatiale ont été simulés pour une journée de cas. Les auteurs soulignent les limites computationnelles des simulations longues et appellent à poursuivre l’étude de l’effet à long terme des configurations spatiales.

L’atmosphère réagit aussi aux contrastes entre surfaces. Lorsque deux espaces voisins présentent des différences d’albédo, de température, de rugosité et d’évapotranspiration, ils peuvent générer des gradients thermiques et des circulations atmosphériques de méso-échelle.

La question ne devient donc plus seulement : combien d’hectares restaurer ? Elle devient également : où les restaurer, selon quelle continuité et selon quelle configuration spatiale ?

X. Mais un nuage n’est pas une pluie

C’est ici que la démonstration doit impérativement s’arrêter avant de devenir promesse.

Produire davantage de vapeur d’eau ou même observer davantage de nuages ne suffit pas à garantir davantage de précipitations.

Pour qu’une pluie se produise, plusieurs conditions doivent converger : quantité d’humidité suffisante, mécanismes de soulèvement de l’air, refroidissement, saturation, condensation, développement vertical du nuage, croissance des gouttelettes ou cristaux, puis précipitation.

Ce que l’on peut écrire

La restauration modifie plusieurs variables capables d’influencer la formation des nuages et certaines observations montrent davantage de couverture nuageuse au-dessus de paysages plus végétalisés.

Ce que l’on ne peut pas encore écrire

« Restaurer les sols fait revenir la pluie. »

Cette distinction n’affaiblit pas la portée des résultats. Elle en constitue au contraire la condition scientifique.

XI. Le paradoxe du Niger : pourquoi davantage d’eau n’est pas toujours une bonne nouvelle

Dans le sud-ouest du Niger, la nappe phréatique a gagné environ quatre mètres entre 1963 et 2007, alors même qu’un déficit pluviométrique d’environ 23 % avait été observé entre 1970 et 1998.

On pourrait intuitivement y voir le signe d’une amélioration écologique. Les travaux de G. Favreau et de ses collègues ont montré une réalité presque inverse.

Le défrichement de la savane et l’expansion des terres cultivées ont favorisé l’encroûtement. Une partie des surfaces s’est mise à infiltrer moins d’eau de manière diffuse, tandis que le ruissellement augmentait et concentrait l’eau dans certaines mares endoréiques.

Cette concentration a accru localement la recharge de l’aquifère. Les auteurs estiment que celle-ci serait passée d’environ 2 mm par an avant les grands défrichements à 25 ± 7 mm par an après transformation du paysage.

Davantage d’eau souterraine ne signifie pas nécessairement un écosystème plus sain

On peut observer simultanément une végétation dégradée, davantage de ruissellement, davantage d’érosion et néanmoins une augmentation locale de la recharge d’une nappe.

Comprendre une restauration suppose donc de suivre conjointement le sol, la végétation, l’infiltration, le ruissellement, les eaux souterraines, l’évapotranspiration et l’atmosphère.

XII. De quelques mètres carrés à des centaines de kilomètres

Une demi-lune agit à l’échelle de quelques mètres. Un ensemble de parcelles restaurées agit à l’échelle d’une exploitation. Un bassin versant restauré peut modifier les écoulements et certains stocks hydriques. Mais les circulations atmosphériques de méso-échelle obéissent à des dimensions beaucoup plus vastes.

Les travaux de 2025 montrent déjà que la relation entre végétation et couverture nuageuse dépend de la superficie des zones considérées. Ceux de 2026 indiquent que leur organisation spatiale compte également.

Changement d’échelle

Un million d’hectares répartis en dizaines de milliers de fragments et un million d’hectares organisés en grands ensembles continus peuvent présenter des comportements atmosphériques différents.

Cette question concerne directement la Grande Muraille Verte, la restauration des bassins versants, l’agroforesterie, la régénération naturelle assistée, la reforestation et, plus largement, la planification écologique à grande échelle.

Le 26 août 2026, l’ONU a reconnu l’Initiative intégrée de résilience au Sahel conduite par le Programme alimentaire mondial comme United Nations World Restoration Flagship. Le PAM indique que, depuis 2018, l’initiative travaille avec les gouvernements, les communautés locales et ses partenaires afin d’améliorer les moyens d’existence et la production alimentaire de plus de quatre millions de personnes, tout en ayant réhabilité plus de 335 000 hectares de terres dégradées au Burkina Faso, au Tchad, au Mali, en Mauritanie et au Niger.

Le changement d’échelle rend donc la question des effets cumulatifs scientifiquement légitime. Il ne constitue pas, à lui seul, la preuve d’un changement du régime des pluies.

XIII. Ce que nous savons — et ce que nous ne savons pas encore

La gradation ci-dessous constitue une synthèse éditoriale argumentée des travaux mobilisés dans cet article. Elle ne correspond pas à une procédure formelle de revue systématique, de méta-analyse ou de type GRADE.

C’est précisément l’une des frontières que les futures recherches devront explorer.

XIV. Restaurer plus que la fertilité

La découverte la plus importante n’est peut-être donc pas que l’on puisse « faire pleuvoir » en creusant des demi-lunes. Une telle formule spectaculaire réduirait un système extraordinairement complexe à une causalité qui n’est pas démontrée.

Ce que révèle progressivement la recherche est plus profond.

Un sol fortement dégradé ne perd pas uniquement sa fertilité. Il peut perdre une partie de sa capacité à absorber l’eau, à soutenir une végétation, à restituer cette eau vers l’atmosphère et à échanger énergie et humidité avec la couche d’air qui le surmonte.

Le continuum restauré

L’eau ralentit ; elle pénètre davantage dans le sol ; les conditions deviennent plus favorables au retour de la végétation ; l’évapotranspiration augmente ; les flux d’énergie changent ; davantage de vapeur d’eau rejoint l’atmosphère ; les circulations locales peuvent être modifiées ; et, dans certaines configurations, les nuages deviennent plus fréquents.

Les sciences du sol, l’hydrologie, l’écologie végétale et la climatologie ont longtemps observé séparément différentes parties d’un même système. Elles commencent maintenant à le regarder dans sa continuité.

La question scientifique n’est donc plus de savoir si la surface terrestre interagit avec l’atmosphère. Elle le fait.

La question est désormais de déterminer jusqu’à quelle échelle, avec quelle intensité et dans quelles configurations nous pouvons restaurer ces interactions lorsqu’elles ont été profondément altérées.

La restauration des terres pourrait alors devoir être pensée non seulement comme une politique de conservation des sols, de biodiversité ou de production agricole, mais aussi, dans certains territoires et sous certaines conditions, comme une composante de l’adaptation hydroclimatique des paysages.

Cette perspective est considérable. Elle exige précisément de ne pas aller plus vite que les preuves.

Les nuages commencent à livrer leur réponse.
Pour la pluie, l’expérience continue.

Références scientifiques et sources institutionnelles principales

• Zougmoré R., Zida Z., Kambou N. F. (2003). Role of nutrient amendments in the success of half-moon soil and water conservation practice in semiarid Burkina Faso. Soil & Tillage Research, 71, 143–149. DOI.
• Yu Y. et al. (2017). Observed positive vegetation-rainfall feedbacks in the Sahel dominated by a moisture recycling mechanism. Nature Communications, 8, 1873. DOI.
• Favreau G. et al. (2009). Land clearing, climate variability, and water resources increase in semiarid southwest Niger: A review. Water Resources Research, 45. DOI.
• Te Wierik S. A. et al. (2022). The Contribution of Transpiration to Precipitation Over African Watersheds. Water Resources Research. DOI.
• Mishra V. et al. (2023). Assessing impact of agroecological interventions in Niger through remotely sensed changes in vegetation. Scientific Reports, 13, 360. DOI.
• Ruijsch J. et al. (2024). The local cooling potential of land restoration in Africa. Communications Earth & Environment, 5, 495. DOI.
• Ruijsch J. et al. (2025). Scale-dependent cloud enhancement from land restoration in West African drylands. Communications Earth & Environment, 6, 174. DOI.
• Ruijsch J., Teuling A. J., Taylor C. M., Steeneveld G. J., Hutjes R. W. A. (2026). Clustered Land Restoration Projects Increase Cloud Formation in West African Drylands. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 131, e2025JD044393. DOI.
• CNULCD / UNCCD. Article 1 — définition de la dégradation des terres. Source officielle.
• Programme alimentaire mondial (PAM), 26 août 2026. Reconnaissance de la Sahel Integrated Resilience Initiative comme United Nations World Restoration Flagship. Source officielle.

Le présent article est un contenu scientifique et éditorial publié sur le site officiel de la Déclaration universelle des droits de l’Arbre. Il n’ajoute aucun droit, engagement ou obligation au texte fondateur de la Déclaration ni à ses instruments institutionnels et ne constitue pas, par lui-même, une norme juridique, une décision publique ou une expertise opposable.

Pour la nature, la gouvernance et la portée juridique de la démarche, se reporter au Cadre officiel de la Déclaration universelle des droits de l’Arbre.