Sol (pédologie)
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Le sol représente la couche superficielle, meuble, de la croûte terrestre, résultant de la transformation de la roche mère enrichie par des apports organiques. On différencie le sol de la croûte terrestre par la présence de vie.
Végétaux et animaux profitent de la dégradation des roches de la croûte terrestre, qui devient le sol, puisent dans cette zone de notre planète, l'eau et les sels minéraux, mais aussi trouvent l'abris ou le support indispensables à leur épanouissement. Le sol constitue un facteur abiotique très intéressant car il est l'élément qui synthétise le mieux un ensemble de facteurs comme la géologie, le climat, la topographie... L'ensemble de ces facteurs abiotiques constituent la base des écosystèmes. Connaître les sols, c'est apprendre à identifier dans le paysage, donc à localiser ou cartographier, les éléments indispensables à la vie sur Terre et se donner la possibilité d'identifer des secteurs géographiques aux qualité variables pour les enjeux de production de denrées alimentaires, de protection de l'eau que nous buvons ou de protection de la biodiversité.
Plus pratiquement, à quelques mètres de distance, un pédologue pourra repèrer des sols favorables ou défavorables pour un ensembles d'organismes vivants : par exemple les plantes de milieux calcaires secs, groupe au sein duquel on pourra repèrer quelques orchidées emblématiques, mais aussi à la production de biocarburants.
En réalité, il existe plusieurs définitions du sol :
- Les agronomes nomment parfois sol la partie arable (pellicule superficielle) homogénéisée par les labours et explorée par les racines des plantes.
- Les pédologues estiment que la partie arable ne constitue que la partie superficielle du sol. Le pédologue Albert Demolon a défini le sol comme étant « la formation naturelle de surface, à structure meuble et d'épaisseur variable, résultant de la transformation de la roche mère sous-jacente sous l'influence de divers processus, physiques, chimiques et biologiques, au contact de l'atmosphère et des êtres vivants ».
- Les responsables de l'aménagement du territoire distinguent les sols agricoles, les sols boisés, les sols bâtis et les autres sols.
La science qui étudie les sols, leur formation, leur constitution et leur évolution, est la pédologie.
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[modifier] Constituants des sols
[modifier] La fraction minérale
La fraction minérale représente l'ensemble des produits de la dégradation physique puis chimique de la roche mère.
On peut les classer par diamètres décroissants :
- les blocs (de taille supérieure à 4cm)
- les graviers (taille comprise entre 4cm et 4mm)
- les sables grossiers
- les sables fins
- les limons
- l'argile granulométrique
Voir l'article détaillé Granulométrie.
Tous ces éléments constituent le « squelette » du sol dans lequel on les trouve en différentes phases: gazeuse, liquide, solide, et a l'état de plasma.
[modifier] La fraction organique
La matière organique peut être définie comme une matière carbonée provenant de la décomposition d'êtres vivants végétaux et animaux. Elle constitue l'humus.
Elle est composée d'éléments principaux (le carbone-C, l'hydrogène-H, l'oxygène-O et l'azote-N) et d'éléments secondaires (le soufre-S, le phosphore-P, le potassium-K, le calcium-Ca et le magnésium-Mg).
Elle se répartit en 4 groupes :
- la matière organique vivante, animale et végétale, qui englobe la totalité de la biomasse en activité,
- les débris d'origine végétale (résidus végétaux, exsudats) et animale (déjections, cadavres) appelés « matière organique fraîche »,
- des composés organiques intermédiaires, appelés matière organique transistoire (évolution de la matière organique fraîche),
- des composés organiques stabilisés, les matières humiques, provenant de l'évolution des matières précédentes.
La végétation fournit des débris végétaux qui constituent la litière de l'horizon Ao. Sa décomposition se fait sous l'action de la microflore et de la microfaune du sol, et produit l'humus et les composés minéraux de l'horizon A. Les deux processus sont d'une part la minéralisation (produisant les composés minéraux tels que le CO2, le NH3, les nitrates et les carbonates) et l'humification (polymérisation en composés organiques amorphes qui se lient aux argiles). Le processus d'humification aboutit à la formation de l'humus.
- En milieu peu actif, la décomposition des litières est lente, l'horizon organique Ao est brun noir, fibreux et acide. On parle de mor ou terre de bruyère.
- En milieu biologiquement plus actif, l'horizon Ao est moins épais et constitue un moder.
- En milieu biologiquement très actif, la décomposition est très rapide, l'horizon Ao disparaît et apparaît un horizon A1, composé d'agrégats argilo-humiques à Fer et Aluminium. On parle de mull.
[modifier] La texture du sol
Une des caractéristiques des sols est la taille des éléments minéraux qui le composent.
- Les cailloux ou blocs sont les éléments de taille supérieure à 2mm.
- Les éléments de taille inférieure à 2 mm sont définis par classe de texture (sables, limons et argiles).
Ces roches appartiennent au groupe des silicates.
- Des ions (Ca2+,Mg2+,K+,NH4+,NO3-,...) arrivent dans le sol en solution dans l'eau infiltrée, ou fixés aux particules colloïdales citées ci-dessus.
Les particules colloïdales chargées négativement peuvent se présenter à l'état dispersé ou floculé.
- À l'état dispersé, les particules se repoussent en raison de leur polarité, et occupent tous les interstices du sol. Ce dernier devient asphyxiant, et l'eau ne s'y infiltre plus. Le sol est difficile à travailler.
- À l'état floculé, les particules colloïdales sont neutralisées par les ions chargés positivement, et s'agglutinent avec ceux-ci. Les flocons formés laissent un sol lacunaire, perméable à l'eau et à l'air. C'est un sol avec une bonne structure.
[modifier] Le profil du sol
Pour décrire un sol, il est nécessaire de l'observer en tranches parallèles à la surface, appelées horizons. Deux types d'horizons se superposent habituellement : une suite d'horizons humifères, au-dessus des horizons minéraux. En résumé, la structure rescpecte cet agencement (voir Le profil du sol pour plus de précisions). Les horizons humifères sont les horizons les plus riches en être vivants.
- L - litière. La litière comprend l'ensemble des débris bruts (restes de bois, d'herbes et de fleurs fanées).
- O, comprenant les matières organiques en cours de transformation :
- Of - horizon de fermentation. La température et l'humidité y sont optimales, en raison de la protection solaire fournie par l'Ol.
- Oh - horizon humifié. Cet horizon est composé exclusivement de matière organique directement utilisable.
- Ah - horizon mixte. Composé d'éléments minéraux et d'humus. Sa structure dépend de l'incorporation plus ou moins rapide de l'humus.
Les horizons minéraux sont les moins riches en organismes vivants.
- E - horizon lessivé. Il est drainé par l'eau qui s'infiltre, ce qui le rend pauvre en ions, en composés d'argiles, humiques, et en hydroxydes de fer et d'aluminium.
- B - horizon d'accumulation. Horizon intermédiaire apparaissant dans les sols évolués. Il est aussi appelé horizon structural ou d'altération et est riche en éléments fins ou amorphes: argiles, oxydes de fer et d'aluminium, humus, arrêtant leur descente à son niveau.
- C - roche-mère peu altérée.
- R - roche-mère non altérée. Couche géologique dans laquelle se sont formés les hydrocarbures.
Chaque profil de sol a une histoire, que les pédologues tentent de retracer grâce aux caractéristiques des différents horizons.
[modifier] Les différents types de sols
Il existe un grand nombre de types de sols, parmi lesquels le sol brun, le podzol, le sol hydromorphe, le sol rouge, le sol isohumique, le sol ferralitique, le sol ferrugineux. Voir la liste des sols pour plus de détails.
[modifier] Voir aussi
[modifier] Articles connexes
- Liste des sols
- Pédologie
- Pédogenèse
- Régression et dégradation des sols
- Classification des sols
- Humus
- Érosion
- Dépollution des sols
- Hydroponie
- Aéroponie
- Ultraponie
[modifier] Bibliographie
- Hervé Morin, « L'Afrique agricole » dans le journal Le Monde du 9 juin 2006 [lire en ligne]
