LE SOL : PROPRIETES ET ORGANISATION

DPCM
E.Lucot
LE SOL : PROPRIETES ET ORGANISATION
Pourquoi étudier le sol ?
•Pour comprendre et améliorer l’alimentation des plantes
•Mieux gérer et préserver cette ressource/patrimoine non renouvelable
oAgriculture, territoire
oSylviculture (forêt)
•Pour comprendre et préserver la biodiversité, du sol à l’écosystème
•Pour prévoir le devenir des polluants
•Restaurer les sols et les écosystèmes associés lorsque cela est encore possible
•Archéologie (modification des propriétés du sol sont étudiés)
L’étude du sol : une approche pluridisciplinaire
Il faut souvent faire appel à des spécialistes avec des disciplines qui vont de la biochimie, écologie
animale, cartographie … Il faut intégrer tout un champ de discipline.
Exemple de restauration du cours d’eau dans la forêt de CHAUX
Les travaux de restauration ont permis de re-méandrer le cours d’eau. C’est l’étude des
caractéristiques du sol et de la fonction du cours d’eau qui a permis de faire la restauration.
Sol-racine : comment les arbres utilisent le sol ?
Aspect cartographie
-Quel sol à quel endroit ?
-On peut comprendre le système à échelle large
-Risque de transfert des pesticides
oPermet de définir les parcelles les plus touchées.
Contamination des sols par le césium 137 (Tchernobyl)
Faire une carte permet de comprendre comment le césium est transféré et l’effet sur les
écosystèmes.
I.LES SOLS : FORMATION ET ORGANISATION
1.Définition
Le sol est un matériel qui s’accumule sur une roche et sur lequel on aura des végétaux ainsi que des
débris de végétaux. On appelle ces débris humus.
Une coupe de sol est appelé SOLUM.
Le sol : une définition
Matériaux accumulé à l’interface roche-atmosphère
Composition :
Issu de la dégradation de roche et de MO
Activité biologique (être vivant)
Mélange organo-minéral
Propriété général : Meuble, poreux, hydraté, interaction matière organique-minéraux, éléments eau.
Organisation :
Variabilité verticale : horizon
Variabilité spatiale : f(climat, roche, topographie, végétaux)
Variabilité temporelle : saison et évolution à long terme
2.Formations
Le point de départ est d’une part une roche à l’affleurement qui subit des facteurs climatiques (eau +
température). Quand une roche est en contact avec l’atmosphère s’installe à sa surface des
organismes (mousses …) qui utilisent les éléments des roches et les altèrent.
On parle de processus d’altération.
Chimique : Acidolyse, Hydrolyse (le plus répandue, l’eau de pluie entraine la déstabilisation
de la roche), Oxydo-réduction.
Physique : Tectonique, Gel-dégel
Ex : Calcaire : eau acide = altération
Granite : processus long pour altération, la roche devient de plus en plus fine et forme le sol
Quand on décolle la mousse d’une pierre, on découvre une couche noirâtre : la roche est en train
d’être altérer.
Un jeune sol = LITHOSOL.
Dans les processus d’altération de type chimique, l’intensité va dépendre du contexte climatique :
Climat chaud – humide = HYDROLYSE TOTALE Minéraux roche complétement détruit et
reforme minéraux nouveau
Climat tempéré – froid : HYDROLYSE PARTIELLE
Acide
En fonction du PH, on a des type de processus différents
Neutre
D’un endroit du globe à l’autre, on a des processus différents et des minéraux différents.
Les particules solubles sont entrainées par l’eau.
Le sol est le produit de l’altération = éléments solubles + particules.
Au fil du temps le sol va devenir de plus en plus épais.
La matière organique s’accumule dans le sol, et c’est faune du sol qui a pour rôle le brassage de la MO
du sol.
La quantité de MO dans la partie supérieure du sol va augmenter au fur et à mesure.
La durée de formation d’un sol est différente d’un climat ou d’une roche à l’autre.
La température + l’humidité = formation très rapide
Zone tempéré = relativement rapide
Dans le Haut Jura, l’épaisseur du sol est de 10-20cm.
On sait que 20 cm ont été produit en environ 10000ans soit environ 2cm/millénaire sur du calcaire
moyen. On a donc une formation très lente. On prend conscience que cette ressource est non
renouvelable à notre échelle => CONSERVATION.
L’épaississement du sol résulte aussi d’une altération par le bas + apport extérieur.
Apport alluviaux + éoliens
Loess : Dépôt éolien très fréquent de nature variable, de couleur jaune à brun jaune. Ces dépôts
concernent des régions entières en fin de glaciation. Quand le glacier se retire, on a formation de
morènes. Elles sont recouvertes par des poussières (Loess), et le vent va mobiliser ses poussières et
les redéposer plus loin.
Un sol peut être formé donc, par des apports extérieurs.
Un cas particulier de l’altération des roches : la
karstification
Lorsqu’un calcaire dur est fissuré à certain endroit, la circulation de
l’eau entraine la dissolution du calcaire autour de ses fissures.
Cela donne naissance à un réseau de grotte.
Les galeries ont été alimentées en eau par la surface.
Le fonctionnement général du sol
Le sol un équilibre dynamique => CLIMAX
On a un système stable, le sol ne s’épaissit plus et ne perd plus d’épaisseur.
On a donc un état d’équilibre.
La notion de climax = notion à court terme
Sur le terrain on se rend compte qu’il y a une rupture du climax.
Sur une échelle de temps longue, le sol va peut évoluer
-Sol évolue sur durée longue
-Au fil du temps, on passe à différents type de climat (tropical à glacière)
On a donc un changement de dynamique.
1.Organisation du sol
A échelle du sol
La couleur du sol permet de différencié les couches et donc les horizons différents.
Plus le sol est sombre et plus il y a de MO.
Ce qui explique les tâches dans les horizons = Nappe d’eau qui sature le sol.
Le passage d’un horizon à un autre se par le passage d’une transition.
On peut rencontrer dans un même sol des limons et en dessous des argiles.
Rétention de polluants vont être différents d’un horizon à un autre !
Nomenclature
Ces horizons sont classés et ont des noms :
RICHE EN MO DE SURFACE
CARA. DES CONSTITUANTS MINERAUX
MELANGE SOL + ROCHE
CARA. INTERMEDIAIRE
PERTE DE MATIERE CONSEQUENTE
SI PLUSIEURS HORIZON DU MEME TYPE
PROPRIETE PARTICULIERE RENCONTRE
A
B
C
2 lettres exemple : BC
E
Numéro 1, 2, 3 ….
Btg1
Organisation spatiale : facteurs de diversité du sol
Russie : Loess, très acide, riche en MO, très pauvre
Guyane : Profond, acide
Forêt de Chaux : Nappe qui sature le sol
A l’intérieur d’une zone climatique ; roche qui différencie sol
Type de roche = type de sol
Echelle locale
Variabilité des sols influencés par la topographie (pente, prairie, plaine …)
En résumé : Hiérarchie des facteurs
Sol= f(climat, géologie, topographie, végétation) + modification anthropique
Climat : détermine altération, influence régime hydrique
Roche : minéralogie du sol, régime hydrique
Topographie : ép. , régime hydrique
Végétation : Cycle de la MO, régime hydrique