Sols

Signification des sols

Quelle est la signification des sols ? Les sols entretiennent la vie. À l'échelle de la planète, ils ne forment qu'une mince couche sur la surface extérieure de la Terre. Pourtant, cette fine couche de sol soutient considérablement la biosphère.

Ils contiennent à la fois des composants biotiques et abiotiques des écosystèmes qui fournissent de la nourriture et de l'énergie à la plupart des autotrophes. Les sols contiennent des éléments abiotiques tels que des nutriments, de l'eau et de l'oxygène. Les sols contiennent également une multitude de bactéries, ainsi que des nématodes, des vers de terre et des insectes. Les sols les plus propices à la vie sont eux-mêmes vivants. Les sols regorgent de bactéries, d'insectes, de champignons, de nématodes et de protozoaires. L'agriculture humaine nous fournit une abondance de nourriture, grâce à notre compréhension des sols. Les sols sont si importants que nous avons institué des pratiques de gestion des sols pour les protéger.

D'une manière générale, les sols sont principalement composés de minéraux, qui représentent environ 45 % de leur volume. En second lieu, l'eau et l'air remplissent les espaces entre les minéraux, avec environ 25 % de la composition d'un sol chacun. Enfin, la matière organique est le moins abondant des composants du sol, avec environ 5 %. Les sols varient différemment, et les chiffres ci-dessus ne sont que des observations approximatives. Certains sols tourbeux peuvent être plus riches en matière organique, avec une composition de 30 %, tandis que certains sols peuvent être arides, c'est-à-dire trop secs pour accueillir la végétation, avec une teneur en eau inférieure à 10 %.

Types et caractéristiques des sols

La classification est généralement basée sur les types et les caractéristiques des sols :

• Les quatre composantes des sols
• La taille des minéraux, également appelée fraction minérale.
• La présence ou l'absence d'eau et d'air
• La teneur en matière organique

La catégorie de la teneur en matière organique est trop diversifiée pour que l'on puisse procéder à une classification constructive. Dans les sols, la fraction minérale est classée comme telle (figure 3) :

• Argile: La plus fine des granulométries du sol. Les particules d'argile ont un diamètre inférieur à 0,002 mm.
• Limon: Les particules de limon sont un minéral du sol modérément fin, dont le diamètre est compris entre 0,002 mm et 0,06 mm.
• Sable: Une granulométrie grossière, mais encore petite, du sol, qui identifie les particules minérales entre 0,06 mm et 2 mm.
• Cailloux, galets, blocs: La plus grande des tailles de particules du sol, utilisée pour classer les grosses pierres.

Parmi les quatre classes énumérées ci-dessus, seules les trois premières sont utilisées pour classer les sols en sous-groupes. Le pourcentage, ou fraction, d'un sol contenant une taille de particule déterminera son type, ou texture du sol.

En fonction de la texture, les sols sont regroupés en 12 catégories, que l'on peut voir dans le diagramme du triangle de la texture du sol. Pour utiliser un triangle de texture du sol, trace une ligne sur le triangle parallèlement à l'orientation des nombres pour chaque fraction minérale. L'intersection des trois lignes identifiera le type de sol en fonction de tes valeurs de composition.

Horizons du sol

Les sols ont naturellement tendance à se former en couches distinctes, que les pédologues ont différenciées et nommées horizons du sol. La combinaison de tous les horizons du sol s'appelle leprofil du sol.

Fig. 4 - Un profil de sol montre, de haut en bas, l'horizon O, l'horizon A, l'horizon B, l'horizon C et la roche mère.

Chaque horizon du sol est unique et possède ses caractéristiques spécifiques.

• Horizon O: Le plus haut des horizons du sol, exposé à l'atmosphère. Il est généralement riche en humus, une terre noire riche en matière organique, comme la litière de feuilles, les organismes petits et microscopiques et les déchets animaux.
• Horizon A: Également appelé terre végétale, ces horizons du sol sont généralement riches en matières organiques. L'eau d'infiltration débarrasse cette couche de sol de ses argiles, oxydes de fer et oxydes d'aluminium, un processus appelé éluviation.

• Horizon B: Connus également sous le nom de sous-sol, ces horizons présentent généralement une structure claire. À l'intérieur de ces horizons se trouve une zone d'illuviation riche en argile, en oxydes de fer et en oxydes d'aluminium qui ont percolé depuis les sols des horizons A situés au-dessus.

• Horizon C: Également appelé substrat, cet horizon pédologique a généralement une faible teneur en matière organique et est le plus souvent isolé des facteurs qui altèrent le sol. Il peut être riche en sels solubles dans l'eau tels que le carbonate de calcium ou le sodium.
• La roche mère : N'étant pas techniquement un horizon de sol, cette couche inférieure est constituée de roches et marque la fin du profil du sol.

Couleur des sols

Les sols apparaissent dans une grande variété de couleurs, et nous pouvons utiliser cette caractéristique pour déduire certains traits sur les sols.

La couleur du sol peut être utilisée pour différencier les horizons. Par exemple, un sol noir indique généralement des horizons O, tandis que les horizons C ont tendance à être les sols les plus clairs du profil pédologique, en raison de la forte concentration de sels blancs, des dépôts naturels de minéraux laissés par l'évaporation.

Structure des sols

La structure du sol est un autre qualificatif que les pédologues utilisent pour décrire le sol, au-delà de la texture.

Pour décrire la structure du sol, il existe cinq grandes classifications (Fig. 5) :

1. Sans structure : Les solsmeubles présentent peu ou pas de peds, comme une dune ou une plage. Les sols massifs sont cimentés en un seul grand bloc. Le hardpan, ou caliche, est un exemple de sol massif, cimenté par du carbonate de calcium. Les sols sans structure sont le plus souvent observés dans les horizons C.
2. Granulaire: Les sols ayant cette structure présentent de petits granules arrondis, plus petits que la taille d'un petit pois. Ces sols ont généralement une forte teneur en matière organique.
3. Platy: Ces sols forment des structures distinctes et minces semblables à des plaques, empilées les unes sur les autres, un peu comme les pages d'un livre. Ces sols peuvent être le signe d'un sol compacté ou d'un sol jeune et non perturbé.
4. Blocs: Les sols en blocs ont de plus gros blocs, plus gros que la taille d'une bille. Les sols à blocs anguleux ont tendance à contenir plus d'argile que les sols à blocs subanguleux . Cette structure est le plus souvent observée dans les horizons B.
5. Prismatique, ou colonnaire: Ces sols créent de longs lits cylindriques verticaux, parfois jusqu'à un mètre de long. Les sols prismatiques ont des peds aux bords plus anguleux et ont généralement une teneur en argile plus élevée. Cette structure est le plus souvent observée dans les horizons B.

La fraction minérale du sol est constituée de petits minéraux. Ces petits minéraux étaient autrefois attachés à des fragments plus importants, mais l'érosion et le dépôt se sont ensuite produits pour former ces sols.

• Les sols peuvent se former in situ, à partir de la roche mère qui les entoure.
• Ils peuvent aussi se former après avoir été transportés par la gravité (colluvion), par l'eau (alluvionnaire, lacustre), par la glace (glaciaire) ou par le vent (éolien).

Facteurs qui affectent la formation des sols

Tu te demandes peut-être ce qui est à l'origine d'une telle variété de sols. Il existe de multiples facteurs de formation des sols qui affectent leur nature physique et leur origine : le climat, les organismes, le relief, les matériaux parentaux et le temps.

• Leclimat: La quantité d'eau que reçoit un sol est fortement corrélée à son climat. Un climat aride donnera un sol sec avec des conditions d'oxydation riches en oxygène, tandis qu'un climat humide peut contenir des sols pauvres en nutriments parce que les nutriments sont chassés du profil du sol.
• Lesorganismes: Les organismes fournissent des nutriments aux sols par le biais de leurs déchets ou de leur mort et de la décomposition qui s'ensuit. Les animaux modifient les sols en les creusant, et les plantes modifient les sols en exsudant des acides racinaires qui peuvent libérer les nutriments séquestrés dans les peds. Les humains, sans l'utilisation de bonnes pratiques de gestion des sols, ont...
• Lerelief: Le relief décrit la forme de la surface de la terre. Les sols situés sur de fortes pentes perdent l'eau des précipitations en ruissellement de surface, alors que les sols situés sur des terrains plats voient l'eau des précipitations s'infiltrer davantage. La direction de la pente, ou l'aspect, peut également affecter la quantité de lumière solaire qu'un sol reçoit en une journée, ce qui peut affecter le niveau d'humidité des sols et la végétation.
• Matériau parental: La fraction minérale des sols est simplement constituée de fragments de roches plus grandes. L'altération est l'érosion du matériau rocheux par son environnement, comme la pluie, le soulèvement par le gel ou l'activité des racines.
• Temps: Plus un sol reste longtemps sans être perturbé par des événements majeurs, plus les effets à long terme l'altèrent. Le compactage, le lessivage, la décomposition, l'illuviation et l'érosion.

Utilisations des sols

Les sols sont essentiels à un écosystème et offrent des utilisations multifonctionnelles à l'homme. Les pratiques de gestion durable des sols sont essentielles pour protéger ces utilisations bénéfiques des sols.

• Dans un écosystème, les sols sont importants parce qu'ils servent d'ancrage aux racines de nombreuses plantes, tout en les nourrissant de nutriments et d'eau.
• De nombreux organismes vivants résident dans les sols. Les champignons, les microbes, les nématodes, les protozoaires, les insectes et certains mammifères, reptiles et amphibiens ont tous élu domicile dans le sol (Fig. 6).

Fig. 6 Ce réseau alimentaire du sol illustre la riche biodiversité que l'on trouve dans les sols.USDA-NRCS.

• Les sols agissent aussi naturellement comme un filtre. Lorsque les précipitations ou les inondations poussent l'eau verticalement dans le profil du sol, elle entraîne avec elle divers contaminants. Ces contaminants peuvent se lier aux particules du sol, tandis que l'eau percole à travers elles.
• Le sol agit également comme un centre de recyclage naturel en décomposant les matières organiques mortes. Les décomposeurs, tels que les vers, les bactéries et les champignons, décomposent les déchets organiques en nutriments qui peuvent être réutilisés par les plantes et d'autres organismes.
• L'humanité a longtemps prospéré grâce à l'agriculture sur des sols riches.
• De plus, les sols sont depuis longtemps utilisés comme matériaux de construction. Les premières civilisations utilisaient des sols argileux pour fabriquer des briques et des poteries, une pratique encore en vigueur aujourd'hui.
• Les utilisations humaines plus contemporaines des sols consistent à fabriquer du verre, avec du sable, ou du maquillage, avec de l'argile.

Dégradation des sols

La dégradation des sols se produit naturellement, soit rapidement en raison d'un événement soudain, soit sur de longues périodes, comme des décennies ou des siècles.

• La dégradation rapide des sols est généralement due à un événement météorologique, géologique ou biologique extrême. Par exemple, les inondations, les glissements de terrain ou le surpâturage dû à une population animale en plein essor (y compris les humains) ont tous le potentiel de dégrader le sol de façon spectaculaire et soudaine.
• La dégradation plus lente du sol est souvent liée à l'érosion. La dégradation du sol à long terme est généralement due à l'érosion éolienne ou à l'érosion hydrique, sous forme d'éclaboussures de pluie ou de ruissellement.

Certaines pratiques de gestion du sol peuvent prévenir la dégradation du sol, comme l'installation de barrières contre le vent ou l'utilisation de cultures de couverture pour les pratiques de gestion de l'érosion éolienne et la redirection des eaux pluviales pour les pratiques de gestion de l'érosion hydrique.

La dégradation des sols peut également être accélérée par les activités humaines, telles que la culture excessive, la pollution ou la construction.

• Le labourage excessif des sols agricoles décompose la structure du sol, ce qui chasse les nutriments qui étaient séquestrés dans les peds.
• Les pratiques d'exploitation forestière non durables, telles que les coupes à blanc, augmentent l'érosion du sol parce que les arbres perdus ne peuvent plus protéger contre l'érosion.
• La pollution, comme l'excès de cendres ou de poussières, peut étouffer l'horizon O, exposant ainsi les sols à une plus grande érosion.
• La pollution gravement toxique peut carrément détruire le biote du sol.
• Les nouvelles constructions tuent régulièrement la végétation et détruisent la structure du sol, ce qui entraîne une augmentation de l'érosion et du lessivage des nutriments.

Comme l'agriculture et les abris sont importants pour notre survie, nous ne pouvons pas simplement arrêter ces activités. Les humains ont plutôt mis en place de bonnes pratiques de gestion des sols afin de réduire la dégradation des sols accélérée par l'homme.

En conclusion, les sols sont la partie la plus fine de la croûte terrestre, presque comme une peau. Il est quelque peu simple en ce sens qu'il est composé de minéraux, de matières organiques, d'eau et d'air. Pourtant, il regorge de millions d'organismes et ses propriétés physiques sont détaillées et catégorisées en long et en large. C'est parce qu'il est essentiel de comprendre et de préserver les sols pour maintenir la vie sur Terre.