Carbon storage in soils : Understanding the controversies and research challenges relating to the mechanisms involved in order to advise practionners and decision-makers on carbon sequestration practices | Almacenamiento de carbono en los suelos : Comprender las controversias y los retos de la investigación sobre los mecanismos implicados para asesorar a los profesionales y a los responsables de la toma de decisiones sobre las prácticas de secuestro de carbono | Stockage de carbone dans les sols : comprendre les controverses et les défis de recherche sur les mécanismes pour conseiller les opérationnels et les décideurs sur les pratiques de séquestration de carbone

National audience

English. The potential for additional storage of organic carbon in soils, the strategies for achieving this and the real benefits for agriculture and the climate are currently the subject of intense debate. Controversy is an essential part of the scientific process, but when it comes to soil carbon storage, it might delay decision on the measures to combat climate change. In an attempt to shed light on this subject, the originality of this article lies in its intention to provide a balanced description of the conflicting scientific theories 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 the apparently contradictory theories on the mechanisms controlling soil organic carbon dynamics. We discuss the differing theories on chemical recalcitrance, the microbial or plant origin of persistent soil organic matter, the contribution of particulate organic matter to additional soil organic carbon storage, 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 modelling, which are essential tools for linking scientific theories to the actions taken by stakeholders. Finally, we show how the analysis and discussion of controversies can help scientists to support stakeholders in designing (i) appropriate trade-offs for biomass use in agriculture and forestry and (ii) climate-smart management practices, bearing in mind their as yet unresolved effects on soil carbon storage.

Spanish; Castilian. El potencial de almacenamiento adicional de carbono orgánico en los suelos, las estrategias para conseguirlo y los beneficios reales para la agricultura y el clima son actualmente objeto de un intenso debate. La controversia es una parte esencial del proceso científico, pero cuando se trata del almacenamiento de carbono en el suelo, puede retrasar las medidas para combatir el cambio climático. En un intento por arrojar luz sobre este tema, la originalidad de este artículo radica en su intención de ofrecer una descripción equilibrada de las teorías científicas contradictorias sobre el almacenamiento de carbono en el suelo y examinar cómo puede la comunidad científica apoyar la toma de decisiones a pesar de la controversia. En la primera parte, repasamos e intentamos conciliar las teorías aparentemente contradictorias sobre los mecanismos que controlan la dinámica del carbono orgánico del suelo. Discutimos las diferentes teorías sobre la recalcitrancia química, el origen microbiano o vegetal de la materia orgánica persistente del suelo, la contribución de la materia orgánica particulada al almacenamiento adicional de carbono orgánico del suelo y la inaccesibilidad espacial y energética de la materia orgánica del suelo para los descomponedores. En la segunda parte, examinamos las ventajas y limitaciones de la gestión y modelización de big data, herramientas esenciales para vincular las teorías científicas con las medidas adoptadas por las partes interesadas. Por último, mostramos cómo el análisis y la discusión de las controversias pueden ayudar a los científicos a apoyar a las partes interesadas en el diseño de (i) compensaciones adecuadas para el uso de la biomasa en la agricultura y la silvicultura y (ii) prácticas de gestión climáticamente inteligentes, teniendo en cuenta sus efectos aún no resueltos sobre el almacenamiento de carbono en el suelo.

French. Le potentiel de stockage additionnel de carbone organique dans le sol, les stratégies permettant d'y parvenir et les avantages réels pour l'agriculture et le climat font actuellement l'objet d'un intense débat. La controverse est essentielle dans le processus scientifique, mais en ce qui concerne le stockage du carbone dans les sols, elle risque de retarder la prise de décision sur les mesures de lutte contre le changement climatique. Pour faire la lumière sur ce sujet, l'originalité de cet article réside dans son intention de fournir une description équilibrée des opinions scientifiques contradictoires sur le stockage de carbone dans les sols et d'examiner comment la communauté scientifique peut soutenir la prise de décision en dépit de la controverse. Dans la première partie, nous passons en revue et tentons de réconcilier les théories apparemment contradictoires sur les mécanismes contrôlant la dynamique du carbone organique dans le sol. Nous discutons ainsi des théories divergentes sur la récalcitrance chimique, l'origine microbienne ou végétale de la matière organique persistante du sol, la contribution de la matière organique particulaire au stockage additionnel de carbone organique dans le sol, et l'inaccessibilité spatiale et énergétique de la matière organique du sol aux décomposeurs. Dans la deuxième partie, nous examinons les avantages et les limites de la gestion et de la modélisation des big data, qui sont des outils essentiels pour relier les théories scientifiques aux actions entreprises par les parties prenantes. Enfin, nous montrons comment l'analyse et la discussion des controverses peuvent aider les scientifiques à soutenir les parties prenantes dans la conception (i) de compromis appropriés pour l'utilisation de la biomasse dans l'agriculture et la sylviculture et (ii) de pratiques de gestion intelligentes face au climat, en gardant à l'esprit leurs effets encore non résolus sur le stockage de carbone dans le sol.