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Le sol vivant

 

Référence: Gobat, J.-M., Aragno, M. & Matthey, W. (1998): Le Sol vivant. Bases de pédologie et de biologie des sols. Presses polytechniques et universitaires romandes, Lausanne, Suisse. ISBN 2-88074-367-2 

Formation du sol

De la roche mère à un système équilibré: 3 phases:

1. Altération de la roche mère
2. Intégration de la matière organique
3. Transfert de matières et formation d'horizons bien différenciés

Phase 1: altération de la roche mère

- désagrégation physique: fractionnement par agents climatiques (vent, gel, eau); composition minéralogique conservée;

- altération géochimique: processus faisant intervenir l'eau, associée ou non à l'oxygène, au CO2 ou à des acides organiques. 5 voies:

- hydratation: ajout de molécules d'eau à certaines roches -> fragilisation;

- dissolution: mise en solution de certains composés de la roche;

- oxydation;

- réduction;

- hydrolyse: réarrangement important de certains réseaux cristallins (p. ex. silicates).

La phase 1 fournit un matériel minéral apte à intégrer, lors d'une deuxième phase, le matériel organique; le résultat est une entité nouvelle, la "terre"!

 

Phase 2: intégration de la matière organique

Dans cette intégration, les organismes édaphiques (= du sol) jouent un rôle prioritaire.

Apport de matière organique:

- litière "aérienne": matière organique morte en surface;

- litière souterraine: racines mortes, animaux, champignons, bactéries, etc... morts.

3 types de transformation:

a) minéralisation: processus physique, chimique et biologique menant à la transformation des constituants organiques en constituants minéraux. 2 types:

- minéralisation primaire M1: dégradation rapide (1 à 5 ans) de la matière organique fraîche;

- minéralisation secondaire M2: destruction lente (1 à 3% par année) des molécules organiques synthétisées par les processus d'humification (voir ci-dessous).

 

b) humification: synthèse de matière organique stabilisée, formant l'humus (au sens biochimique), et incorporation au complexe argilo-humique.

 


Complexe argilo-humique: ensemble des substances du sol constituées par l'association des molécules organiques humifiées et des argiles. Ce complexe est une propriété unique du sol.

La "terre" est une structure grumeleuse constituée de macroagrégats (grains de sable + débris+ colonies bactériennes + microagrégats de 50 microns); ces microagrégats sont faits de grains de limon + microcolonies bactériennes enchâssés dans une matrice brunâtre, le complexe argilo-humique.

Complexe argilo-humique stable =>

- structure aérée, stockage hydrique suffisant;
- frein à la minéralisation secondaire;
- argile piégée;
- bonne rétention des bioéléments indispensables aux plantes.

 

c) Assimilation par les organismes vivants (chaînes de décomposition):

- faune du sol: mécanismes:

- destruction physique des tissus superficiels;
- découpage des feuilles;
- réduction de la taille des débris par d'autres organismes;
- enfouissement des crottes et débris par la faune du sol + lessivage;
- humification de la mat. organique dans le tube digestif des vers de terre -> intégration au complexe argilo-humique;
- dissémination et contrôle des champignons et bactéries.

- bactéries et champignons:

- synthèse des enzymes extracellulaires;
- minéralisation de molécules organiques par dégradation enzymatique;
- fixation d'azote;
- transfert de matière organique (par les champignons);
- production de facteurs de croissance, antibiotiques, etc.
- symbiose, parasitisme, prédation...

Phase 3: transfert de matières -> formation d'horizons

a) Transfert de matières: agents principaux:

- l'eau
- les animaux du sol
- le mycélium de champignons
- les plantes vasculaires
- la gravité

b) Formation d'horizons:

Les processus de transformation et de transfert de matières marquent le sol par des caractères morphologiques (structure, couleur...) ou analytiques (ex. décalcifiaction, acidification...), menant à l'apparition d'horizons pédologiques (couches de sol bien typées séparées par des transitions souvent très nettes). Par exemple:

O : horizon organique (litière)
A : horizon organo-minéral de surface (site du complexe argilo-humique)
B : horizon minéral "illuvial": d'accumulation
etc...

La notion de fertilité

Fertilité minérale globale: mesure le contenu et la disponibilité du sol en cations et anions utiles.

Fertilité acquise: aptitude d'un sol à produire, sous son climat. Elle se mesure à l'abondance des récoltes qu'il porte lorsqu'on lui applique les techniques agricoles qui lui conviennent le mieux, et à l'exigence de qualité et de persistance à long terme de cette aptitude à produire.

"La fertilité est l'aptitude du sol à entretenir la croissance des plantes agricoles" (Mulder et al., UNESCO 1969).

"Le sol est fertile lorsque:

- il présente une flore et une faune très variées et biologiquement actives, une structure typique pour sa situation ainsi qu'une capacité de dégradation intacte;
- il permet aux végétaux et aux associations végétales, naturelles ou cultivées, de croître et de se développer normalement, sans nuire à leurs propriétés;
- il garantit une bonne qualité des produits d'origine végétale, de sorte que la santé des hommes et des animaux n'en soit pas affectée" (Ordonnance de la Confédération suisse sur les polluants du sol, 1991).
 

Le sol, une ressource non renouvelable!

Les éléments qui précèdent peuvent donner l'impression que le sol, produit de la vie par excellence, est une ressource renouvelable. Or, à l'échelle humaine, il n'en est rien!

Un effet, un sol met des centaines, voire des milliers d'années à se constituer. C'est une autre échelle de temps que celle des activités humaines qui, elles, peuvent endommager irrémédiablement un sol en quelques années (ou instantanément, dans le cas de contaminations).

L'immense majorité de l'approvisionnement en nourriture de l'humanité dépend de l'agriculture. C'est pourquoi les sols de la planète sont soumis à un très grand stress: les exigences de production sont énormes.

L'agriculture mécanisée moderne considère souvent le sol comme un simple support physique aux plantes cultivées, sans considération pour son rôle écologique et sa fragilité. L'utilisation de machinerie lourde et des pratiques comme le labours annuel profond et l'épandage massif d'engrais et de pesticides ont des conséquences désastreuses sur la conservation des sols: compaction, érosion et contamination sont monnaie courante.

 

 


Titres fictifs de journaux!

 

 

 

 

A l'interface entre le monde minéral et le monde organique: le sol

 


"...les horizons extérieurs des roches, naturellement modifiés par l'influence mutuelle de l'eau, de l'air et des organismes vivants et morts..." (Dokouchaev, 1883)

 

"...le produit de l'altération, du remaniement et de l'organisation des couches supérieures de la croûte terrestre sous l'action de la vie, de l'atmosphère et des échanges d'énergie qui s'y manifestent..." (Aubert et Boulaine, 1980)

 

"...la couche la plus externe de la croûte terrestre, marquée par les êtres vivants..." (SSP, 1997)