Sol (pédologie) - Définition
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Description
Constituants des sols
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 sables
- les limons
- l'argile granulométrique
Voir l'article détaillé Granulométrie.
Tous ces éléments constituent le « squelette » du sol.
La fraction organique
La matière organique du sol peut être définie comme une matière carbonée provenant de la décomposition et du métabolisme d'êtres vivants végétaux, animaux et microbiens. Elle constitue l'humus.
Elle est composée d'éléments principaux (le carbone-C, l'hydrogène-H, l'oxygène-O et l'azote-N), d'éléments secondaires (le soufre-S, le phosphore-P, le potassium-K, le calcium-Ca et le magnésium-Mg, ainsi que d'oligoéléments).
Elle se répartit en 4 groupes :
- la matière organique vivante, animale, végétale et microbienne, qui englobe la totalité de la biomasse en activité,
- les débris d'origine végétale (résidus végétaux, exsudats), animale (déjections, cadavres) et microbienne (cadavres, exsudats) appelés «matière organique fraîche»,
- des composés organiques intermédiaires, appelés matière organique transitoire (évolution de la matière organique fraîche),
- des composés organiques stabilisés, les matières humiques ou humus, provenant de l'évolution des matières précédentes.
La végétation fournit des débris végétaux qui constituent la litière ou horizon OL. Sa décomposition se fait sous l'action de la microflore et de la faune du sol, et produit l'humus et des composés minéraux. Les deux processus sont d'une part la minéralisation (produisant les composés minéraux tels que le dioxyde de carbone (CO2), l'ammoniac (NH3), les nitrates et les carbonates) et l'humification (polymérisation en composés organiques amorphes qui migrent ou se lient aux argiles et aux hydroxydes métalliques). Le processus d'humification aboutit à la formation de l'humus.
- En milieu peu actif, la décomposition des litières est lente, l'horizon organique OH est brun noir, fibreux et acide. On parle de mor ou terre de bruyère.
- En milieu biologiquement plus actif, l'horizon OH est moins épais et constitue un moder.
- En milieu biologiquement très actif, la décomposition est très rapide, l'horizon OH disparaît et apparaît un horizon A grumeleux, composé d'agrégats argilo-humiques à fer et aluminium. On parle de mull.
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 ou des carbonates.
- 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.
- D'autres ions, comme les sulfates (SO42-) ou les ions iodures (I-) sont apportées par les précipitations atmosphériques.
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.
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 respecte cet agencement (voir Le profil du sol pour plus de précisions).
Les horizons humifères sont les horizons les plus riches en êtres vivants.
- O, comprenant la litière et les matières organiques en cours de transformation
- OL - litière. La litière comprend l'ensemble des débris bruts (restes de bois, de feuilles et de fleurs fanées).
- OF - horizon de fragmentation (parfois appelé à tort horizon de fermentation). La température et l'humidité y sont optimales, en raison de l'isolation fournie par la litière.
- OH - horizon humifié. Cet horizon est composé quasi exclusivement de matière organique morte transformée par les organismes du sol.
- A - 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 argiles, en composés humiques et en hydroxydes de fer et d'aluminium.
- B - horizon d'accumulation. Horizon intermédiaire apparaissant dans les sols lessivés. Il est riche en éléments fins ou amorphes (argiles, hydroxydes de fer et d'aluminium, humus), arrêtant leur descente à son niveau lorsqu'ils rencontrent un obstacle mécanique (frein à la diffusion) ou une modification de l'équilibre électrostatique.
- S - horizon d'altération. Il est le siège de processus physico-chimiques et biochimiques aboutissant à la destruction des minéraux du sol (altération minérale)
- C - roche-mère peu altérée.
- R - roche-mère non altérée. Couche géologique dans laquelle se sont formés les sols.
Chaque profil de sol a une histoire, que les pédologues tentent de retracer grâce aux caractéristiques et à l'agencement des différents horizons.
Types de sols
Il existe un grand nombre de types de sols, parmi lesquels les sols bruns, les podzols, les sols hydromorphes (à gley ou pseudo-gley), les sols rouges, les sols isohumiques, les sols ferralitiques, les sols ferrugineux. Voir la liste des sols ou la Classification française des sols pour plus de détails.
