Des sols et des hommes : un lien menacé - core.ac.uk · Aline Lugand – Gris Souris Maquette de couverture Michelle Saint-Léger Maquette intérieure ... Hommes et sols : des relations

Des sols et des hommesAlain RUELLAN

Un lien menacé

Préface

Bruno LATOUR

Des sols et des hommesUn lien menacé

Des sols et des hommesUn lien menacé

Alain RUELLANRR

IRD ÉditionsINSTITUT DE RECHERCHE

POUR LE DÉVELOPPEMENT

Marseille, 2010

Photos de couvertureIRD Base Indigo – Alain Ruellan

Sauf mention particulière, les photos de cet ouvrage sont de Alain Ruellan.

Préparation éditoriale et coordinationCorinne Lavagne

Mise en pageAline Lugand – Gris Souris

Maquette de couvertureMichelle Saint-Léger

Maquette intérieureGris Souris

La loi du 1er juillet 1992 (code de la propriété intellectuelle, première partie) n’autorisant, aux termes des alinéas 2 et 3 de l’article L. 122-5, d’une part, que les « copies ou reproductionsstrictement réservées à l’usage du copiste et non destinées à une utilisation collective » et, d’autre part, que les analyses et les courtes citations dans le but d’exemple ou d’illustration, « toutetreprésentation ou reproduction intégrale ou partielle faite sans le consentement de l’auteur ou de ses ayants droit ou ayants cause, est illicite » (alinéa 1er de l’article L. 122-4).

Cette représentation ou reproduction, par quelque procédé que ce soit, constituerait donc une contrefaçon passible des peines prévues au titre III de la loi précitée.

© IRD, 2010

ISBN : 978-2-7099-1690-5

RemerciementsDes sols et des hommes. Un lien menacé 5

La réalisation de ce livre a été possible grâce à la collaboration généreuse de nombreuxcollègues, pédologues, grands voyageurs, pour la plupart chercheurs de l'IRD, qui ontbien voulu me confier quelques-unes de leurs plus belles images, commentées, depaysages et de sols du monde. Qu'ils en soient vivement remerciés.

Un grand merci aussi aux Éditions de l'IRD, dont la double exigence de clartépédagogique et de qualité iconographique m'a permis d'affiner mes propres choixscientifiques et éducatifs. Merci, tout particulièrement, à Corinne Lavagne qui a jouéun rôle déterminant tout au long du processus de construction, de rédaction etd'édition de ce livre.

Merci à Planète Terre (Année internationale des géosciences au service de l'humanité)qui a donné son label à l'ouvrage, ainsi qu'à l'AFES, Association Française pour l'Étudedu Sol, pour son appui à la réalisation de ce livre ; les présidents de l'AFES, Roland Posspuis Jean-Paul Legros, ont été de précieux conseillers.

Merci enfin à Bruno Latour, auteur de la préface de ce livre. La pédologie et sesartisans figurent depuis longtemps parmi ses préoccupations de sociologue dessciences. Son regard et ses analyses, exprimés dans la préface, sont précieux etencourageants.

Alain RUELLANRR

Sommaire

Préface ...................................................................................................... 9IntroductionLe sol : un milieu à découvrir pour mieux construire l’avenir de la planète ...... 11

Chapitre 1 – Le sol : un milieu original ............................................. 15Le sol, c’est-à-dire ? ................................................................................... 17Un milieu naturel et caché ........................................................................... 17Diversité des sols ....................................................................................... 18Regarder le sol .......................................................................................... 18Le sol, un milieu dynamique ......................................................................... 19Les sols interagissent avec les milieux ............................................................ 20La morphologie des sols ............................................................................ 20Décrire pour comprendre la couverture pédologique et ses horizons .............. 22Les horizons pédologiques .......................................................................... 22Les couleurs pédologiques ........................................................................... 22Les structures en agrégats ............................................................................ 23Les vides .................................................................................................. 23Les traits pédologiques ................................................................................ 25Histoire et fonctionnement des sols ............................................................. 26Regarder le profil ....................................................................................... 26Sortir du trou ............................................................................................. 26

Chapitre 2 – Promenades parmi les sols .......................................... 29Les sols : tous pareils mais tous différents .................................................... 31Les mécanismes de genèse et d’évolution des sols ........................................ 32Les mécanismes de transformation des roches et de leurs constituants .................. 33Les mécanismes biologiques et d’accumulation de matières organiques ............... 33Les mécanismes de migration et d’accumulation des particules et des élémentsgénérés par l’altération ............................................................................... 33Les mécanismes d’arrangements et d’agrégation des constituants ....................... 33

Diversité des sols dans le monde ................................................................ 35La géographie des sols en fonction des climats ............................................... 35Les sols des régions équatoriales et tropicales humides ................................................. 35Les sols des régions tropicales moins humides, à saison sèche accentuée ............................. 36Les sols des régions à climat méditerranéen ............................................................. 37Les sols des régions désertiques .......................................................................... 38Les sols des régions à climat tempéré océanique ........................................................ 39Les sols des régions à climat continental froid en hiver ................................................. 40Les sols des régions polaires .............................................................................. 40Dans les régions de haute montagne ..................................................................... 41La géographie des sols en fonction de celle des roches-mères ........................... 41Ferralsols et Nitisols en milieu tropical ................................................................... 41En régions tempérées et méditerranéennes, forte influence du calcaire ................................ 42Sur matériaux volcaniques ................................................................................ 42La géographie des sols en fonction des reliefs ................................................ 43La géographie des sols en fonction du temps ................................................. 44Les « célébrités » pédologiques .................................................................. 45

Chapitre 3 – Le sol et ses fonctions ................................................... 53Le sol accueille la vie ................................................................................ 55La vie fabrique les sols ................................................................................ 55Les matières organiques contribuent à la formation des sols ............................... 56Les sols offrent à la vie un accueil diversifié .................................................... 57Les sols contribuent aux cycles de l’eau et de l’atmosphère ........................... 57Les sols dépollueurs et pollués .................................................................... 58Les sols fournissent aux hommes nombre de matériaux essentiels ................... 58La diversité des matériaux d’origine pédologique ............................................ 58Les sols, archives du passé de l’homme et des écosystèmes ........................... 64Histoire des sols et des écosystèmes ............................................................. 64Histoire des hommes .................................................................................. 64Sols et culture, sols et religions ................................................................... 65Les sols contribuent à l’élaboration permanente des reliefs ............................ 65

Des sols et des hommes. Un lien menacé 7

Chapitre 4 – Les sols en danger ......................................................... 69Hommes et sols : des relations vitales mais conflictuelles ............................... 71Un fait inquiétant : aujourd’hui, la destruction des sols va plus vite que leur construction .............. 73Tous les sols sont modifiés par l’homme ....................................................... 74Quand l’homme prend soin des sols, il les améliore ..................................... 74Quand l’homme force les sols, il les abîme .................................................. 75Quelles conséquences sur l’ensemble de la Terre ? ....................................... 80

Chapitre 5 – Mieux utiliser les sols .................................................... 83Les difficiles relations entre les sols et les hommes ........................................ 85Nourrir 9 milliards d’hommes ....................................................................... 85Assurer à tous un accès à une eau douce non polluée ..................................... 86Fournir à chacun l’énergie renouvelable dont il a besoin .................................. 88Freiner les changements climatiques .............................................................. 88Gérer les déchets ...................................................................................... 89

L’alliance des hommes avec les sols ............................................................ 90

Que faire ? .............................................................................................. 90

Bien connaître les sols ................................................................................ 90

Améliorer les fonctionnements des sols déjà utilisés .......................................... 91Favoriser le « confort morphologique » nécessaire à la vie dans les sols .............................. 91Mieux gérer l’irrigation .................................................................................... 92Limiter les dégradations ................................................................................... 93

Augmenter les surfaces cultivées ................................................................... 94

Quelques autres soucis majeurs .................................................................. 98

L’avenir est affaire de tous et de chacun .................................................... 100

La Terre est connue… le sol doit l’être ....................................................... 100

Bibliographie ......................................................................................... 101Glossaire ............................................................................................... 103

8 Des sols et des hommes. Un lien menacé


Savoirs et sagesses des solsNous sommes tous redevenus des paysans ! Au moment même où les meilleurs espritsse lamentent sur la fin des campagnes, jamais les humains, les urbains – ou, pour leurredonner leur nom véritable, les Terriens – ne se sont davantage préoccupés desquestions terrestres, des affaires terriennes. Si l’on peut définir un paysan par le faitqu’il dépend pour sa subsistance, et parfois pour son contentement, du climat, du sol,de l’eau et des bêtes, grandes et petites, on peut dire que les Terriens sont redevenuscollectivement attentifs à toutes ces questions qu’ils croyaient avoir laissées derrièreeux en s’agrégeant aux villes. Pas une journée où il ne faille nous préoccuper de laqualité de la nourriture, du sol, des bêtes, des nuages, de l’eau, de la température oufaire respecter nos droits de propriété. Nous parcourons collectivement notre petitdomaine de la planète bleue avec le même sentiment d’anxiété, de plaisir, d’attentionet de secrète superstition que nos pères le faisaient, naguère, pour leur lopin de terre.À rebours de la plainte sur la mort des paysans, c’est toute une civilisation, d’un boutà l’autre de la planète, qui redevient sensible, mais à une tout autre échelle qu’autrefois,à la question des sols, oui à « Gé », la vieille déesse, pour ne pas dire à « Gaïa », ladivinité nouvelle.

Les humains sont revenus sur Terre. Ce qui ne veut pas dire qu’ils « reviennent à la terre »pour redécouvrir ces liens bucoliques que les fictions réactionnaires ou révolutionnairesleur avaient laissé miroiter. S’il est vrai que « la terre ne ment pas », elle peut sûrementtromper : en s’arrachant à leurs villages de « bouseux », ils avaient cru laisser derrièreeux la glèbe et la glaise, et voilà qu’ils la retrouvent devant eux. Ils en ont les bottestoutes crottées.

En lisant ce livre, admirablement illustré, fruit de toute une vie donnée à cette sciencemajeure des interfaces qu’on appelle la pédologie, on comprendra à quel point il étaitillusoire de croire que les urbanisés pourraient un jour « quitter la terre » et « s’affranchirdes liens du sol ». Le nouveau sol auquel les Terriens stupéfaits découvrent qu’ils sontsi durablement rattachés ne peut se comprendre, bien sûr, sans une nouvelle science.Et qu’elle est belle cette science qui parvient à lier ensemble la géologie (l’indispensableroche-mère, qui est souvent d’ailleurs la roche-fille des anciens sols), la biologie (voilàque les micro-organismes se mettent à proliférer dans la moindre motte de terre, sansoublier les vers de terre, ces bulldozers minuscules de notre planète), mais aussi

l’archéologie, l’histoire, la sociologie, l’urbanisme, puisqu’il n’est pas une propriété dusol dont ne dépendent en partie les propriétaires des sols. Que de soins les humainsportent à leur peau ! Comment pourraient-ils soigner avec la même attention cettefine pellicule d’une folle complexité par laquelle s’établissent les liens de la roche, del’eau, de la vie, de l’agriculture et de la culture1 ?

L’historien des sciences se demande toujours, en lisant les pédologues, ce qui se seraitpassé si l’épistémologie avait pris pour modèle, non pas la mécanique céleste, mais lascience des sols. Jamais la science ne se serait éloignée de la Terre. Jamais elle n’auraitété séparée en sciences dures et rigides, d’un côté, et en sciences souples et douces,de l’autre. Jamais surtout elle n’aurait conçu la nature sous la forme si étrange de lares extensa, ce cadre vide et partout semblable qui attend que l’action humaine viennele remplir plus ou moins arbitrairement. Les « plans d’occupation des sols » n’auraientpas omis de s’intéresser aux sols… et l’on aurait, comme le dit l’auteur, des plansd’occupation pédologique des sols.

Lisez ce livre : que de différences, que de plages, de places, de climats, de paragesdistincts. Que d’horizons multiples (ce beau mot d’horizon qui désigne chez lespédologues les nappes révélées par les tranchées et non pas le ciel et ses lointains). Sile paysan est défini par son pagus, alors ce que font les sciences des sols c’est de noussituer, nous aussi, chacun dans un pagus différent qu’il faut apprendre à découvrir et,le mot redevient admirable, à cultiver avec soin. Le modèle de la mécanique célesteest admirable bien sûr, mais il entraîne la pensée à unifier beaucoup trop vite lesmatériaux divers qui composent l’univers. Les sciences des sols, parce qu’ils sont, etparce qu’elles sont tellement composites, ne peuvent étendre d’un coup, sans discussion,les lois universelles qu’elles sont chargées de découvrir. Elles doivent justement lescomposer peu à peu. Il n’y a que la pédologie pour permettre de lier, sans que cela jure,le beau mot de « composition » avec l’humble pratique du « compost » ! Entre lejardin et la planète, pour reprendre la belle expression de Gilles Clément, il n’y a quela pédologie qui puisse faire le lien.

Préface

1 Voir l’étonnant compendium à la gloire de la science des sols par Edward Landa et Christian Feller (sous la directionde) : Soil and Culture, Springer, 2009.


Et c’est pourquoi le sociologue des sciences s’étonne toujours que la science des solsne soit pas devenue l’une des sciences majeures, parcours obligé des étudiants commedes cultivateurs, des géographes comme des urbanistes ou des juristes. Parce que le solse situe au croisement de toutes nos actions, on pourrait imaginer que les humains,une fois redevenus des Terriens, en fassent leur médecine et leur philosophie. Ce livreà destination de tous les publics prépare à ce renversement de perspective qui fait dela science le commencement de la sagesse, et de l’attachement à la Terre tout autrechose que ce que les humains « déracinés » avaient imaginé en quittant leurs campagnes.Paysans-savants nous étions, savants-paysans nous serons.

Bruno LATOURLLSociologue des sciences, Professeur à Sciences Po Paris

Défense et illustration des sols 11

À la surface des continents, là où les roches formées dans les profondeurs de l’écorceterrestre prennent contact avec l’air et l’eau, la vie explose en donnant naissance àl’habitat dont elle a besoin pour se développer. Cet habitat, c’est le sol.

Le sol est un milieu délimité. Il provient des roches, décomposées et altérées par l’actionde l’eau, de l’air, des organismes vivants. Il est constitué de particules minérales par-tiellement nutritives, mais aussi de composés organiques, autre source d’aliments enprovenance des êtres vivants eux-mêmes. Le sol est aussi fait de vides, dans lesquelscirculent l’air et l’eau, et qui sont autant de logements et de chemins adaptés auxbesoins des animaux et végétaux. Le « milieu sol », qui varie de quelques centimètresà plusieurs mètres d’épaisseur, est structuré : les couleurs et les mottes, les vides, lespellicules et les nodules, les diverses couches qui se superposent sont autant de formesqui permettent de reconnaître les sols et leur diversité. Ces structures sont spécifiquesau sol.

C’est ce sol que les hommes en voie de sédentarisation ont découvert progressivement,pour en faire en quelques millénaires la source principale de leur développement. Pourse nourrir et se soigner, pour se désaltérer et se loger, pour s’habiller, s’éclairer, se chauf-fer, les hommes, partout dans le monde, ont découvert qu’ils pouvaient puiser dans lessols, à condition cependant de ne pas les épuiser…

Continuellement créé, formé par des processus liés à la vie, le sol permet le dévelop-pement, la diversification et le renouvellement de la vie animale et végétale à la surfacedes continents. Des bactéries aux racines des plantes, hébergeant une multitude d’êtresvivants, le sol leur permet de résister aux conditions les plus défavorables : sécheresses,inondations, grands froids ou chaleurs excessives… Depuis 400 à 500 millions d’années,peut-être beaucoup plus, le sol se forme lentement, par des processus de très longuedurée en relation étroite avec les autres milieux terrestres : l’eau, l’air, la biosphère, lesroches, les écosystèmes auxquels les sols appartiennent et contribuent. Le sol prendnaissance à partir des roches, il s’épaissit et se différencie en fonction des conditionsclimatiques, de la végétation, du relief. Le sol cependant reste mince, de quelquesdizaines de centimètres à quelques mètres : produit résiduel d’une longue histoire, lesol est un épiderme fragile.

Le sol, un milieu à découvrir pour mieux construire l’avenir de la planète


2 Maroc – Haut Atlas

Les hommes vivent des sols.L’alimentation, l’habitat, l’énergie, les minerais sont fournis par les sols. Ici, un paysan travaille le sol poury faciliter la pénétration de la prochaine pluie : pour que se constitue la réserve d’eau nécessaire à la croissance des plantes, mais aussi pour empêcher le ruissellement, donc l’érosion, de détruire le sol.

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Brésil central – Goias

Le sol, couverture continue jaune et rouge,est issu de la roche (ici un schiste gréseux mauve).

Il accueille la vie animale et végétale (ici une savane arborée), qui est le moteur principal

de sa naissance et de son développement.

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Introduction

Aujourd’hui, les hommes en sont devenus les maîtres, constructeurs ou destructeursselon les cas. Ils ont le pouvoir de transformer les sols, très rapidement, jusqu’à les fairemême disparaître en quelques instants, avec de graves conséquences pour les cycles del’eau et de l’air, pour la biodiversité… et pour les hommes eux-mêmes. Un pouvoird’autant plus dangereux qu’il est souvent devenu aveugle, inconscient, imprévoyant ;les sociétés humaines ne se sont pas souvent donné les moyens d’accompagner leurdéveloppement d’une meilleure connaissance des sols, qui leur permettrait d’y êtreplus attentives et de mieux les préserver pour mieux les utiliser.

L’histoire récente est inquiétante. Depuis quelques décennies, les hommes deviennentde plus en plus nombreux : cet accroissement de la population fait que les sociétéshumaines demandent toujours plus aux sols. Pour répondre à leurs besoins, leshommes exploitent les sols, ce qui est normal : les sols sont essentiels aux hommes.Mais trop souvent, cette exploitation s’accroît sans que l’homme se préoccupe desconséquences, non seulement sur les sols mais aussi sur tout ce qui est en relation aveceux : l’union entre les sols et les hommes, qui a pu fonctionner quand les hommes

étaient moins nombreux, se rompt en provoquant de graves dysfonctionnements.Partout dans le monde, les sociétés humaines vivent des sols, mais elles les connaissentmal. Il en résulte des erreurs d’usage qui induisent de fortes dégradations des poten-tialités et des fonctions majeures assurées par les sols : en retour, ces dégradationsinfluencent les conditions de vie des hommes.

Connaître les sols de façon à mieux les utiliser est devenu une urgence : il faut nourriret permettre le développement de six milliards d’humains aujourd’hui, de trois milliardsde plus d’ici 2050. À la pression de plus en plus forte exercée sur les sols et leur envi-ronnement, il va falloir répondre de façon nuancée : en prenant en compte leurscaractéristiques, leur diversité, leurs dynamiques, leurs logiques spatiales et temporelles,ainsi que les diverses fonctions qu’ils assurent. Pour cela, les citoyens du mondedevront comprendre les sols, là où ils habitent, là où ils voyagent. Ils devront savoirs’en inquiéter ou se rassurer ; ils devront pouvoir évaluer les conséquences des erreurscommises sur les sols par les sociétés humaines d’hier et d’aujourd’hui.

3 France – Montpellier

De plus en plus souvent, des ruptures surviennent dans les relations millénaires tissées entre les hommeset les sols. Les villes enterrent les sols, sans se préoccuper ni de leur richesse, ni de leurs fonctions.

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4 Afrique du Sud – Natal

Des élevages bovins en excès et mal gérés piétinent et tassent les sols, ce qui provoque leur érosion.

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Socle de la production alimentaire, réservoir d’eau et de matières premières, lieu destockage du carbone, filtre, réservoir de biodiversité, le sol vit caché, à l’abri des regards.Le plus souvent, il est couvert par la végétation qui s’y enracine mais aussi par lesconstructions humaines qui y plongent leurs fondations. Dans bien des cas cependant, lesol se voit, se devine : selon les saisons, il fait diversement partie des paysages, il s’offre auxregards distraits des voyageurs qui, le long des routes et autres voies de communication,le voient sans le regarder, le regardent sans le comprendre et sans voir les graves menacesqui pèsent sur lui, et donc sur les cycles de l’eau, de l’air et de la vie.

Là est notre souci : force est de constater qu’à notre époque, la connaissance du sol nefait pas partie des connaissances élémentaires acquises dès le plus jeune âge ; le sol nefait pas partie des savoirs populaires. Beaucoup de ceux qui regardent les paysages,promeneurs ou naturalistes, usagers ou artistes, ne voient pas les sols, c’est-à-dire qu’ilsn’y prêtent pas attention, donc ne comprennent pas la signification de ce qu’ils voient,par exemple celle des couleurs et des formes introduites par les sols dans les paysages.Plus grave, beaucoup de ceux qui utilisent les sols, en milieu rural comme en milieuurbain, en ont des visions et interprétations simplistes, qui conduisent à de graveserreurs d’usage. Et beaucoup de ceux qui aujourd’hui se penchent sur l’avenir de notremonde oublient dans leurs raisonnements de prendre en compte la « pédodiversité »,la diversité des sols : comme s’ils pouvaient tous être utilisés de la même façon !

Neuf milliards d’humains sur la Terre en 2050 : il va falloir durablement les nourrir, lesalimenter en eau douce, répondre à leurs besoins énergétiques, contenir leur influencesur les changements climatiques, gérer leurs déchets… ; cela ne sera possible qu’avecla « complicité » des sols, que nous devons apprendre à connaître et à mieux utiliser.

Telle est la contribution que cet ouvrage espère apporter.

Livre d’images et outil de première découverte, il participe à cette indispensable prisede conscience et de connaissance des sols et de leurs fonctions. Par l’image, simplementcommentée, le sol est présenté : ce qu’il est, comment il se construit, à quoi il sert, sonunité et ses diversités, comment faire pour le découvrir et l’utiliser sans l’abîmer…

Les deux premiers chapitres permettent de découvrir comment on peut « décortiquer »les sols et leurs principales propriétés en prenant le temps de les regarder et de lestoucher. Puis, on s’interroge, dans les trois chapitres suivants, sur les fonctions des sols,sur les dangers auxquels ils sont exposés et enfin sur les relations, sur les alliances queles hommes doivent tisser avec les sols pour contribuer à mieux réussir l’avenir de laplanète : avenir à rechercher dans la valorisation des diversités, humaines et naturelles,dont les sols sont un élément majeur.

Cet ordre de présentation n’a cependant rien d’obligatoire pour le lecteur. Selon sesmotivations et ses connaissances, chacun choisira son itinéraire, les cinq chapitresayant été écrits indépendamment les uns des autres.

Faites donc comme il vous plaira : les chapitres 1 et 2 répondent à votre curiosité, lechapitre 3 motive, le chapitre 4 inquiète, le chapitre 5 incite à l’engagement.

5 Bolivie – Département d’Oruro

Les riches sols noir d’origine volcanique incitent la vie, les champs de quinoa, à éclater de couleurs.

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Chapitre 1

Le sol : un milieu original

Champ de tournesols – Chine

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Le sol, c’est-à-dire ?Le sol est la couche de « terre » quirecouvre les continents. Une couverturetrès fine, de quelques centimètres àquelques mètres seulement, dans laquellevient s’ancrer la vie : les plantes y plongentleurs racines, de nombreux animaux ytrouvent le gîte et le couvert, les sociétéshumaines y puisent nourriture, énergie,matériaux. De la naissance à la mort, lesol est lieu de vie, continu ou discontinu,pour des milliards d’organismes animauxet végétaux. Il est également lieu de mortpour y redonner la vie.

Un milieu naturel et cachéLe sol est un milieu naturel. Il occupe, àla surface des continents, une positionstratégique : au-dessus des roches, à partirdesquelles il se forme par altération ettransformation de celles-ci sous l’actionde l’air, de l’eau et de la vie. Le sol sesitue donc là où il y a interpénétrationentre les roches, les eaux, l’air et la vie.

Le sol : un milieu originalLe sol est lieu de vie et lieu de mort pour redonner la vie


1 France – MayenneLe sol est souvent peu visible.

Ici il est caché sous du blé. On peut cependant percevoir le rôle du sol par rapport au relief ondulé. L’altération de la roche et la formation du sols’accompagnent toujours d’une perte de matière : il y a, de ce fait, affaissement de la surface, d’autant plus importante que la perte de matière est plus forte.Ici, la roche-mère du sol est un schiste qui s’altère facilement. Au sein de ce schiste, on trouve des bancs plus résistants, qui s’altèrent plus difficilement, plus lentement : il en résulte une ondulation très nette de la surface du sol, les vallons concaves correspondant à des bancs de schiste facilement altérables,et les parties convexes à des bancs plus résistants à l’altération. Ce microrelief joue un rôle important pour la circulation latérale de l’eau, sur et dans le sol.

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3 Algérie – Atlas saharien

Des crêtes où les roches sont à nu (grès rouges) alternent avec des vallons où des sols se forment en masquant les roches. Le milieu est aride : la formation des sols y est actuellement ralentie et combattue par l’érosion.

Le sol fait partie du quotidien deshommes ; la plupart du temps, ceux-cin’y prêtent guère attention. En ville, ilest caché sous les constructions qui l’as-phyxient et le détruisent ; c’est pourtantlui qui permet la présence des arbres, desparcs et des jardins qui verdissent et fleu-rissent les paysages urbains. En milieuurbain, le sol existe : il faut le connaîtrepour savoir l’utiliser et le valoriser. Dansles campagnes, les paysages qui nousentourent au quotidien sont largement

façonnés, influencés par ce que sont lessols, par leurs fonctions écologiques, parla façon dont les sociétés humaines lestraitent et en font usage. Les couleurs etles formes qui diversifient les paysages sontsouvent celles des sols qui recouvrent lesreliefs.

Diversité des sols

Les sols en effet sont divers. Selon lesclimats, les roches, les reliefs, les végéta-tions, ils ne sont pas les mêmes : leur

épaisseur, les formes qui leur sont spéci-fiques (couleurs, agrégats, horizons…),leurs constituants (matières organiques,minéraux argileux, calcaire…) diffèrent.Ils changent également selon leur âge etles usages qu’en font les sociétés humaines.Pour avoir de bonnes relations avec lessols, les hommes doivent savoir découvrirleur diversité et en tenir compte.

Regarder le sol

Le sol se voit, se reconnaît… et se regarde :le regard est le premier outil nécessaire àsa découverte et à sa compréhension. Lesol est présent dans tous les paysagescontinentaux. Présent et responsable :

nombre des traits des paysages conti-nentaux sont fonction des sols qui lesfaçonnent.Dans le monde entier, la diversité dessols marque les paysages : leurs surfacescolorées et structurées apparaissent dansles champs récemment travaillés ; lescouches superposées qui les constituent(les horizons) sont révélées par les tranchéesqui les recoupent. Et même quand ilssont cachés (par exemple sous les couvertsvégétaux des campagnes ou sous lesimmeubles des villes), on peut imaginerles sols en regardant attentivement lesreliefs, les roches, les eaux, les végétations,les activités humaines qui interagissentavec eux.


2 Brésil – Rio de JaneiroSols invisibles… mais présents

Ce que l’on voit dans ce paysage célèbre dominé par l’urbain :– la roche, dure (gneiss), les parois verticales des inselbergs (pains de sucre) ; le sol y est absent ;– la végétation forestière, qui couvre les versants plus doux et coiffe les sommets des inselbergs ;sous cette végétation, le sol est présent sur quelques centimètres à quelques mètres d’épaisseur ;– la ville, qui couvre les plaines et monte à l’assaut des versants ; elle est enracinée dans des sols,qu’elle cache.La vie végétale et humaine révèle la présence des sols. Les sols apparaissent quand on construit.Ils apparaissent aussi quand des glissements de terrain se produisent sur des pentes construites sansprécaution (favelas) : lors des pluies estivales, les couvertures de sols décrochent de leur roche-mère.

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Le sol, un milieu dynamique

Le sol est dynamique : il se constitue etse transforme en permanence sous l’actionde l’eau, de l’air et d’une grande diversitéd’organismes (micro-organismes, animauxet végétaux). Au cours du temps, le solchange d’épaisseur, acquiert de nouveauxconstituants, de nouvelles formes, denouvelles propriétés.

La formation du sol à partir de la roche(roche-mère) est un phénomène lent :l’échelle de temps est celle du siècle et dumillénaire. En revanche, les change-ments permanents concernant les formes(les couleurs, les mottes…), l’enrichisse-ment ou l’appauvrissement en certainsconstituants minéraux (argile, calcaire…)et organiques peuvent être très rapides.En particulier, les sols sont très sensiblesaux variations des dynamiques duvivant : le développement, par exemple,des racines ou les activités des vers de terreet des termites modifient en permanenceles constituants et les morphologies dessols. Le matériau sol n’est que lentementrenouvelable, mais ses propriétés mor-phologiques, physiques, chimiques,biologiques peuvent être rapidementmodifiées : les caractéristiques d’un solchangent d’une saison climatique àl’autre, elles se modifient en fonction del’humidité, elles ne sont pas les mêmesde jour et de nuit. Il faut savoir en tenircompte au moment de l’interprétationdes observations et des mesures destinéesà comprendre et utiliser les sols.

Le sol : un milieu original 19

4 EspagneLes tranchées révèlent les variations des caractéristiques des solsen fonction de la profondeur.

Ici le sol, brun clair et limono-sableux en surface, devient rouge et argileux vers 30 à 40 centimètresde profondeur. Il s’agit d’un sol lessivé :– la couche superficielle claire est un horizon lessivé, c’est-à-dire appauvri en argile ;– la couche plus profonde rouge est un horizon d’accumulation d’argile.

La limite qui sépare les deux horizons est très nette : elle peut constituer un obstacle à la pénétration verticale de l’eau et des racines.Cette limite est dynamique : en fonction du temps, elle se déplace vers le bas ;en effet, au niveau de cette limite il y a destruction des agrégats :les particules argileuses sont libérées et peuvent migrer avec l’eau, vers la profondeur ou vers l’aval.

Hauteur de la coupe : 1 mètre

Dans le monde entier, la diversité des sols marque les paysages.

5 SénégalLe sol est lieu de vie.

Cette termitière géante est un exemplespectaculaire de l’activité biologique sur et dans les sols (ici en milieu tropical).

Le matériau sol n’est que lentementrenouvelable, mais ses propriétésmorphologiques, physiques, chimiques,biologiques peuvent être rapidementmodifiées.

© IRD/O. Barrière

compréhension de la géographie desroches, au même titre qu’il est nécessairede connaître les roches pour comprendreles sols.Le sol, donc, est important ; alors,comment faire, sans être un spécialiste,pour le découvrir, le reconnaître, le com-prendre, collaborer avec lui ? La réponseest à chercher au niveau de la morpholo-gie des sols.

La morphologie des solsLe sol étant un milieu naturel, c’est parsa morphologie qu’il est tout d’abordfacilement identifiable.En effet, ce que tout un chacun voit dessols dans les paysages et qu’il peut inter-préter à partir du regard est, principale-ment, du domaine de la morphologie(on pourrait dire « anatomie »). Ondistingue :– des couleurs (rouge, blanc, sombre,brun, jaune…) ;– des constituants (argiles, sables, calcai-re, sels… matières organiques) ;– des structures superficielles (mottesfines ou grossières, tassements, pelliculessans porosité, traces de roues demachines agricoles, flaques d’eau dansles champs, fissurations…) ;– des morphologies de profondeur,visibles quand il y a des coupes (lescouches superposées, leurs couleurs etleurs structures) ; (suite p. 22)

Les sols interagissent avec les milieux

Les sols, en se développant, agissent surles autres milieux : les régimes hydrolo-giques (comportement des nappesphréatiques, crues des rivières…), les élé-ments transportés par l’eau et par l’air,les fonctionnements de la biosphère sontinfluencés par les sols et leurs dyna-

miques. De même, les formes du reliefsont affinées en conséquence de la genè-se des sols.Enfin, le sol est un maillon essentiel ducycle géologique. En effet, c’est la forma-tion puis l’érosion des sols qui fournissentaux océans les éléments et les matériauxà partir desquels se forment une partiedes roches sédimentaires. La connaissancedes couvertures pédologiques facilite la


6 France – Vallée du TarnLes sols, en se développant, agissent sur les autres milieux.

Un épisode pluvieux important a provoqué une forte érosion de sols rouges : les produits érodés, essentiellement argileux, se retrouvent dans les eaux du réseau hydrographique,qui rougissent.

Encadré 1

La morphologie des sols : du microscope au paysage

Au sein d’une couverture de sols, lesconstituants, minéraux et organiques,sont organisés les uns par rapport auxautres : ces organisations ne sont jamaisquelconques ; elles donnent naissance àdes morphologies originales, spécifiquesdu milieu sol, et qui sont différentesd’un type de sol à l’autre.On peut découvrir, observer, interpréterces morphologies à diverses échelles :– les échelles microscopiques : on y voitles constituants (minéraux argileux,quartz, hydroxydes, calcite, particulesorganiques…) ; on y voit les organisa-tions, les architectures qui associent lesconstituants. Tout cela s’interprète entermes de mécanismes, de dynamiqueset d’étapes de la formation des sols ;– les échelles millimétriques et centimé-triques : on y observe les constituants, lesagrégats (les mottes) qui associent lesconstituants, les vides (les porosités), lescouleurs… les relations qui associent cesmorphologies ;– les échelles décimétriques et métriquesqui sont celles du profil pédologique, ausein duquel se succèdent, verticalement etlatéralement, plusieurs horizons : chaquehorizon est une couche, qui se décrit entermes de constituants, de couleurs et destructures, ainsi qu’en termes de morpho-logie des transitions entre les horizons ;– les échelles paysagiques : c’est l’échellede la couverture pédologique, qui permet


de décrire et comprendre les organisa-tions verticales et latérales.Toutes ces morphologies constituentl’anatomie des sols. Elles sont spécifiqueset originales, complètement différentesdes structures géologiques et des struc-tures biologiques.Les morphologies pédologiques sont enrelation directe avec les propriétés phy-siques, chimiques, biologiques, méca-niques des sols : elles expriment etinfluencent ces propriétés, leur histoireet leur dynamique actuelle.Ainsi, le regard sur les morphologies dessols permet :– de reconnaître leur présence, en parti-culier de distinguer le sol de la rochesous-jacente à partir de laquelle il seforme ;– de découvrir et de comprendre, en unlieu donné, les principales propriétés, lesprincipaux comportements des sols, descouvertures pédologiques ;– de construire des hypothèses concer-nant le fonctionnement actuel, maisaussi l’histoire et, à partir de là, l’avenirdes couvertures de sols : on est alorsconduit à la découverte des unités pédo-logiques, qui sont caractérisées par leurmorphologie, par leur dynamiqueactuelle et par leur histoire ;– de mettre en évidence les principalesfonctions des unités pédologiques,en relation avec la lithosphère, l’hydro-sphère, l’atmosphère, la biosphère etl’anthroposphère.

7

Où est la roche ? Où est le sol ?

Ce que l’on voit, de couleur rose, est principalement de la roche sédimentaire.Cette roche est recouverte d’un sol peu épais car régulièrement érodé :ce sol n’est présent que là où il est retenu par la végétation, qui lui donne naissance. Cette roche sédimentaire, qui date du Permien (fin de l’ère Primaire), s’est formée par dépôt dans des milieux marins ou lacustres de matériaux en provenance de l’érosion de sols rouges tropicaux.Ainsi les sols sont à l’origine des roches… à partir desquelles se formeront des sols… et ainsi de suite.

8 Burkina FasoUn exemple de l’organisation microscopiqued’un horizon d’accumulation du fer.

Il s’agit d’une carapace ferrugineuse structurée sous la forme de nodulesqui se relient entre eux.

© IRD/J.-C. Leprun© J.-P. Legros

– des variations latérales, en surface et enprofondeur, en fonction des roches, desreliefs, des végétations, des activitéshumaines ;– des dégradations d’origine humaine :érosions, tassements, salinisation, pollu-tions… ;– des aménagements anthropiques : ter-rasses, labours, cultures en courbes deniveaux, irrigation, drainage, urbanisa-tion, constructions avec des matériauxissus des sols…Tout cela permet d’identifier les sols,leur présence et leur diversité ; tout celapermet de comprendre les sols et leursrôles.

Décrire pour comprendre la couverturepédologique et ses horizonsLes horizons pédologiquesLe sol, à savoir la couverture pédolo-gique, depuis la roche (roche-mère) jus-qu’à la surface, est constitué de couchesqui se superposent verticalement et sesuccèdent latéralement : ce sont les hori-zons pédologiques.La formation des horizons et de leurscaractères (morphologiques, minéralo-giques, physiques, chimiques, biolo-giques…) est le résultat des mécanismesphysico-chimiques et biologiques quitransforment les roches en sol : il y a alté-ration des minéraux, migrations verti-cales et latérales des constituants issusdes altérations, structuration des maté-riaux résiduels et accumulés (cf. chap. 2). Pour reconnaître et comprendre la pré-sence et la diversité des sols dans un pay-sage donné, leurs caractéristiques, leursdynamiques, leurs rôles, il faut savoir lesdécrire ; on dispose pour cela de quatrecaractères morphologiques, que l’onpeut observer en surface et au niveau deshorizons : les couleurs, les agrégats, lesvides, les traits pédologiques.

Les couleurs pédologiquesLe sol est un milieu très coloré, avec denombreuses variations verticales, latérales

et temporelles. Quand les sols sont à nu,ils contribuent fortement par leur couleurà caractériser les paysages. Ainsi à l’automne, après les labours, laFrance du Nord, au climat tempéréhumide, est brune alors que la Franceméditerranéenne rougit : ce sont les climatsqui s’expriment ainsi dans les paysagespar le canal des sols et de leurs consti-tuants. De même, en Afrique du Nord,quand on va des côtes méditerranéennessub-humides vers le Sahara désertique, lescouleurs des sols, dominant les paysages,passent à la fois du rouge au brun et dufoncé au clair.Verticalement, ce sont les couleurs quipermettent de reconnaître rapidementl’existence des horizons superposés. Par exemple, en région continentalefroide en hiver, un sol bien développé,sous forêt, sur lœss, verra se succéder, sur150 cm d’épaisseur (photo 9) :– une litière organique : c’est un horizonO, dont la couleur s’assombrit du hautvers le bas ;– un horizon de surface de couleur brunsombre ; la couleur sombre est due à laprésence de matière organique, mélangéeet associée aux particules minérales : c’estun horizon A, organo-minéral ;– un horizon gris clair : la couleur claireest due à l’absence de matières organiqueset à un appauvrissement en particulesargileuses et en fer : c’est un horizon E,lessivé ;– un horizon brun foncé ; la couleur estdue à l’accumulation de particulesargileuses et de fer, en provenance de


Le sol, à savoir la couverturepédologique, depuis la roche (roche-mère)jusqu’à la surface, est constitué de couches qui se superposent verticalementet se succèdent latéralement : ce sont les horizons pédologiques.

9 SibérieL’observation des couleurs permet de comprendre très vite ce qu’est un sol.

Ici, les six horizons de couleur d’un sol lessivé sur lœss(voir la description dans le texteet dans l’encadré 2 sur la signification des couleurs).

O

A

E

Bt

C

R


12 MauritanieSol hydromorphe de mangrove.

En milieu gorgé d’eau,les altérations des constituantset les migrations des éléments dissous sont traduites par de fortes colorations.

l’horizon E : il s’agit d’un horizon Btd’accumulation d’argile ;– un horizon dont la couleur passeprogressivement de la couleur brun foncédu Bt à la couleur un peu plus claire dulœss (roche-mère) : c’est un horizon Cd’altération de la roche.Les couleurs des sols expriment nombrede leurs propriétés : la présence de certainsconstituants (matière organique, argiles,calcaire, sels…), l’action de certainsmécanismes de formation (lessivage,accumulation…), les conditions clima-tiques et hydriques locales (drainage,excès d’eau…). Il est donc possible à par-tir d’une observation précise des couleursdes sols de commencer à raisonner surleur fertilité et les conditions de leurutilisation par les sociétés humaines.

Les structures en agrégatsLes horizons, reconnus par les variationsde couleur, se caractérisent aussi par lamorphologie des agrégats (mottes) quiassocient les constituants.Les agrégats se décrivent par leur taille(du millimètre à la dizaine de centimètres),par leur forme (agrégats arrondis, angu-leux, feuilletés), par leurs relations avecl’activité biologique (pénétration desracines au sein des agrégats), par leur sta-bilité : quand on les met dans l’eau, ilsrésistent ou ils se défont, plus ou moinsvite et plus ou moins complètement.Les formes et les stabilités des agrégatssont pour beaucoup fonction des consti-tuants : la minéralogie, ainsi que les

formes et les tailles des particules, maisaussi l’état de ce que l’on appelle le« complexe adsorbant » des argiles et desmatières organiques.On appelle complexe adsorbant les sur-faces, électro-négatives, des particulesargileuses et organiques qui ont la capa-cité de retenir, d’adsorber des cations :quand ces cations sont bivalents, tel lecalcium Ca++, ils forment des ponts entreles particules, entraînant ainsi la forma-tion d’agrégats stables ; par ailleurs lecomplexe adsorbant, en retenant descations tels le calcium, le potassium etquelques autres, joue un rôle de garde-manger pour l’alimentation des plantes.Le complexe adsorbant est l’un desacteurs majeurs du rôle filtre joué par lesol : c’est lui qui retient, autant qu’il lepeut, certains des polluants minéraux etorganiques.Les activités biologiques et anthropiquesinfluencent aussi fortement la construc-tion des agrégats : il y a par exemplefabrication d’agrégats arrondis et plus oumoins poreux par les vers de terre ou parles fourmis.On peut ainsi, en observant les agrégats,poursuivre les raisonnements entamésavec l’observation des couleurs.

Les videsLe sol est un milieu poreux, beaucoupplus poreux que les roches.La porosité a pour origine principalel’altération des roches : le sol qui prendnaissance est le résidu (suite p. 25)

1011 Indonésie – Java

Les sols, ce qu’ils sont et comment ils fonctionnent,se reconnaissent, d’abord,par leurs morphologies : il s’agit principalement de leurs couleurs et de leurs agrégats.

Ici, en Indonésie, à Java, les sols de rizièressont très argileux (argiles gonflantes) :la surface est très fissurée, délimitantdes mottes très compactes qu’il faut détruiremanuellement après chaque récolte.

© IRD/L. Barbiero

13 France – LanguedocEn milieu méditerranéen, le sol rouge (Terra Rossa) est souvent le résidu de la dissolution d’un calcaire compact.

Cette terre rouge est argileuse, saturée en calcium, mais elle n’est pas calcaire. La couleur rouge est due à la présence de fer sous la forme d’hématite, ce qui signifie que le sol est à la fois bien alimenté en eau et bien drainé.Cette terre rouge est très fertile, mais sa mise en valeurest rendue difficile par sa répartition en poches.


Encadré 2

Signification des couleurs des sols

Le sol est un milieu très coloré, avec de nombreuses variations verticales,latérales, temporelles. Les couleurs des sols s’interprètent en termes deconstituants et de mécanismes.

Les constituants qui colorent les sols

la matière organique colore en sombre (noir, marron, gris foncé…)

le calcaire et les sels solubles colorent en blanc

le fer ferreux (fer réduit dont la présence est due à un excès d’eau)colore en gris ou bleu

le fer ferrique (oxydé) sous forme d’oxyhydroxyde (goethite) colore enbrun ou en jaune : la goethite est la conséquence d’un régime hydriqueassez peu contrasté (le sol est souvent humide mais sans excès, alternantavec des phases de sécheresse ni fréquentes ni excessives)

le fer ferrique sous forme d’oxyde (hématite) colore en rouge : l’hématiteest la conséquence d’un régime hydrique contrasté, avec alternance fréquented’une humidité forte mais aérée et d’une sécheresse accentuée

Les mécanismes qui colorent les sols

les activités biologiques : elles accumulent de la matière organique, lescouleurs s’assombrissent

les migrations et accumulations de calcaire et de sels : les horizonsd’accumulation blanchissent

les migrations et accumulations d’argile (et du fer qui l’accompagne) :les horizons appauvris s’éclaircissent ; les horizons d’accumulation brunissentou rougissent

les régimes hydriques :. les horizons très bien drainés, recevant beaucoup d’eau mais s’asséchantvite et souvent, sont facilement rouges. les horizons drainant moyennement bien sont bruns ou jaunes. les horizons drainant mal sont gris ou tachetés (de gris, de rouille, dejaune, de noir)

© M. Dosso

de cette altération, un résidu beaucoup plusporeux que la roche à partir de laquelle ilse forme. Au sein de ce résidu, l’altérationse poursuit, des agrégats se forment, lavie fait son travail, des migrations dematière se développent ; tout ceci se traduitpar des porosités nouvelles.La porosité, sa morphologie, son volume,sa stabilité, est moteur des fonctionsjouées par les sols dans les domaines del’eau (dynamique et chimie) et del’atmosphère (échanges gazeux) : le sol estun filtre dont les performances dépendentde la porosité, c’est-à-dire de la morpho-logie des vides mais aussi des caractéris-tiques des constituants qui forment lesparois des vides (cf. chap. 3).

Les traits pédologiques Au sein des sols, les migrations dematières sont permanentes : cela concerneprincipalement les particules les plusfines et les éléments solubles. Cesmatières dissoutes ou mises en suspen-sion sont transportées via la porosité,puis déposées. Ces migrations peuventêtre verticales, vers le haut ou vers le bas,ou latérales vers l’aval. Les lieux dedépart (horizons lessivés) voient souventleur porosité augmenter ; alors que dansles lieux d’arrivée se forment des figuresd’accumulation : revêtements et nodules.Ce sont des traits pédologiques.La faune joue aussi un rôle de transpor-teur : parmi les spécimens les pluscélèbres, citons les vers de terre, lesfourmis, les termites. Ils laissent destraces, appelées pédotubules.


14 Brésil sudAgrégats arrondisd’un horizon bien cultivé. Les racines sont intimesavec les agrégats.

15 Maroc orientalAgrégats anguleux prismatiques développésdans un horizon argileux d’un sol colluvial.

Les prismes sont assez fins (2 à 5 cm de large)et allongés (10 à 15 cm de hauteur).Ils sont difficilement pénétrables par les racineset par les organismes vivants.

16 Maroc orientalSurface d’un sol limono-calcaire à porosité fermée = croûte de battance.

Cette structure est la conséquence d’une forte pluie qui a détruit les agrégatscréés par un labour. Elle favorise le ruissellement des pluies à venir et l’érosion.

Encadré 3

Signification des structures en agrégats

Les agrégats arrondis (photo 14) sont favorisés parles activités biologiques, par les matières organiqueset par la présence, à la surface des particulesargileuses et organiques (complexe adsorbant), decations bivalents (Ca++, Mg++) ou trivalents (Al+++)qui facilitent l’attirance des particules entre elles.

Les agrégats anguleux (photo 15) sont favorisés parla présence de minéraux argileux en quantitéssignificatives, par l’absence d’activités biologiques,par de faibles teneurs en matières organiques. Lesagrégats anguleux sont plus compacts, moinsfriables, moins stables que les agrégats arrondis :de ce fait, les horizons contenant une majoritéd’agrégats anguleux sont moins accueillants pour ledéveloppement de la vie (en particulier des racines)que les horizons où dominent les agrégats arrondis.

Les agrégats feuilletés constituent souvent unobstacle horizontal à la pénétration verticale desracines et de l’eau. On les trouve dans de vieuxhorizons d’accumulation de calcaire ou de silice.Mais ils ont aussi fréquemment pour origine untravail agricole inadapté, réalisé dans de mauvaisesconditions d’humidité : il y a tassement des sols etdéveloppement, en surface et à faible profondeur,de structures feuilletées qui vont faciliter leruissellement des eaux de pluies… et l’érosion.Parmi les agrégats feuilletés, il faut citer ceux quisont en plaquettes obliques : ce sont les structuresdites vertiques, qui caractérisent des horizonsriches en argiles gonflantes (smectites, parmilesquelles la montmorillonite).

Certains horizons très sableux n’ont pas d’agrégats :on dit que leur structure est continue.

Histoire et fonctionnement des solsLes sols tels que nous les voyons aujour-d’hui ont une histoire, dont on peut

essayer de reconstituer les principalesétapes : la connaissance du passé permet demieux comprendre leurs comportementsactuels et d’estimer les conséquences àleur égard de certaines interventionshumaines.

Regarder le profil

Les morphologies, les horizons que l’onobserve actuellement se sont formés pro-gressivement les uns après les autres :aujourd’hui, ils continuent à évoluer, à setransformer, souvent au détriment decertains de leurs voisins.

En particulier, les limites qui séparent leshorizons sont dynamiques : ce sont desfronts de transformation, au niveau des-quels une morphologie en remplace uneautre. L’étude morphologique de ceslimites permet de comprendre comment lesol s’est formé et dans quel sens il évolueaujourd’hui, dans ses structures mais aussidans ses constituants et dans ses propriétésphysico-chimiques.

Le premier moteur de ces transforma-tions se situe à la surface du sol, oùfonctionnent l’altération des consti-tuants minéraux, le départ en solutiondes produits de l’altération, l’érosionhydrique des particules : la surfaces’abaisse, provoquant l’enfoncement del’ensemble du sol.

Ainsi, à l’échelle d’un profil vertical desol, on peut reconnaître et interprétertrois types d’unités morphologiquesdynamiques :

– des organisations élémentaires (agrégats,vides, revêtements…) ;

– des horizons ;

– des limites et transitions qui associentou séparent les organisations élémen-taires entre elles et les horizons entre eux.

Sortir du trou

L’étude morphologique d’une coupe, d’un« profil » de sol au sein d’un trou, d’unetranchée creusée à cet effet nous apprendbeaucoup. L’approche est cependantincomplète ; manque, en effet, unedimension essentielle : c’est la dimensionlatérale, spatiale, celle de la couverturepédologique. Aussi, pour poursuivre ladécouverte du fonctionnement et del’évolution du sol, de son histoire et de sonavenir, il faut « sortir du trou » et regarderle sol à l’échelle du paysage, l’objectifétant alors de découvrir les distributionslatérales des horizons et de leurs superpo-sitions, de situer leurs limites latérales. Ondécouvre alors l’existence de couverturespédologiques, au sein desquelles les trans-ferts latéraux de matières établissent desrelations : ce sont des systèmes pédologiquesdont la différenciation morphologiqueest fonction non seulement des climats,des roches, des reliefs, des couverturesvégétales, mais aussi de leur âge.Et c’est ainsi que l’on peut découvrir que,dans un paysage donné, des ensemblespédologiques géographiquement voisinspeuvent n’être différents que parce qu’ilsen sont à des stades divers d’une seuleet même histoire. Ainsi le temps déter-mine-t-il une partie de la distributionspatiale.


17 Guinée

En milieu équatorial, les sols sont très épais.En particulier, les roches sont altérées sur plusieurs dizaines de mètres d’épaisseur :ce sont des horizons C au sein desquels l’altération des minéraux se fait sans modification des structures pétrographiques.

Sortir du trou… et regarder le sol à l’échelle du paysage.

© IRD/Y. Boulvert


Encadré 4

Sol – Couverture pédologique – Système pédologique

Le sol, un sol : qu’est-ce que cela veut dire ? Un être vivant est un individu biendélimité, mais il n’y a pas « d’individu sol » équivalent à l’individu animal ou végétal.

La couverture pédologique

C’est une expression plus exacte, plus conforme à la réalité, qui permet de rappelerque le sol est un milieu continu, une couche continue qui recouvre les roches sous-jacentes. Pour exprimer ce qu’est le sol d’un lieu donné, d’une parcelle, d’un versant,la description verticale du sol en un seul point (observation à la tarière ou dans unefosse) est insuffisante : il faut décrire et comprendre les variations latérales (descouleurs, des structures, des horizons…) qui ne sont jamais aléatoires. Admettons-le,il est plus léger de dire « le sol » plutôt que « la couverture pédologique », à conditioncependant d’avoir présent à l’esprit que quand nous parlons d’un « sol », c’est bien unecouverture pédologique que nous avons en tête.

Un système pédologique

Il s’agit d’une portion de couverture pédologique au sein de laquelle on distingue uncertain nombre de dynamiques communes, verticales et latérales. Par exemple, le longd’un versant, les caractères morphologiques, physico-chimiques, biologiques de lacouverture pédologique à l’aval fonctionnent et se développent en relation avec ceuxde l’amont. L’unité sol existe à cette échelle du système pédologique.

On peut donner du système pédologique la définition suivante : un système pédolo-gique est une portion de couverture pédologique qui, par ses constituants, sesmorphologies et ses dynamiques constitue une unité. Il en existe plusieurs types.Chaque système est un volume de sol (ensemble tridimensionnel) au sein duquelles constituants sont organisés entre eux d’une manière spécifique, mais aussi se trans-forment et se déplacent, verticalement et latéralement, de manière spécifique. Dansl’espace et dans le temps, les constituants, les morphologies et les dynamiques d’unsystème pédologique se modifient : ces modifications contribuent à l’identification dechaque type de système. Dans l’espace, un système pédologique couvre des surfacesallant de la dizaine de m2 jusqu’à, plus souvent, quelques dizaines d’hectares, voireplus. À l’échelle du paysage, divers types de systèmes pédologiques existent, secôtoient, en fonction des roches, des reliefs, des couverts végétaux, des activitéshumaines… Dans le temps, un système pédologique évolue et se transforme enpermanence.

18 Côte d’IvoireSol lessivé.

Le départ des particules d’argile, associées à des composés ferreux, éclaircit la couleur de l’horizon appauvri.La limite entre les deux horizons, clair et rouge, est dynamique : c’est un « front de transformation » au niveau duquel la structure continue, sans agrégats, de l’horizon lessivé remplace les structures arrondies et anguleusesde l’horizon d’accumulation d’argile sous-jacent.

Le profil de sol est l’outil indispensablepour la découverte de la réalité pédolo-gique. Mais cette réalité, morphologiqueet fonctionnelle, se situe au niveau de lacouverture pédologique, dont les profilsne sont que des échantillons. Le difficiletravail du pédologue consiste à découvrirun milieu continu caché, à l’aide d’ob-servations discontinues. Mais « Yes, wecan », à condition cependant de ne pas setromper de démarche ni de modèle :l’inventaire mondial des profils verticauxpossibles est à peu près terminé ; maisl’inventaire de la réalité, c’est-à-dire destypes de couvertures pédologiques, desystèmes pédologiques, est à peine com-mencé. Il est grand temps de s’y mettre sil’on veut que les sols puissent être sérieu-sement pris en compte dans les modèlesde prévision de l’avenir de la planète,dont ils sont l’un des déterminantsmajeurs.


19 Burkina Faso

Sous climat tropical aride, sur un granite, formation d’un sol rouge, peu épais.La couleur rouge témoigne d’un bon drainage.

© IRD/R. Fauck

Chapitre 2

Promenadesparmi les sols

Paysage agraire en Équateur

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Les sols : tous pareils, mais tous différentsNous l’avons montré dans le premierchapitre : les sols sont morphologique-ment originaux. Leurs couleurs, leursstructures, les horizons qui se superpo-sent permettent, partout dans le monde,de les identifier et de les distinguer. Tousles sols ont quelque chose en commun :le « sol-type » existe.

Et pourtant les sols, comme les hommes,sont tous différents. Chaque « individu »sol, chaque couverture pédologique ason identité : le sol n’est pas le même àl’amont et à l’aval d’un versant ; il diffèresur une roche calcaire et sur un granite ;le sol cultivé est différent du sol sousforêt ; les sols changent d’une régionclimatique à l’autre ; ils sont divers enfonction de leur âge et de l’histoire qu’ilsont connue.

Ce que tous les sols ont en commun, cequi permet de reconnaître leur présence

et leurs rôles partout dans le monde,c’est d’abord leur morphologie (leuranatomie) (cf. chap. 1) ; mais c’est aussila rencontre en leur sein – l’interpéné-tration – du minéral et du vivant ; c’estencore la plus grande richesse enmatières organiques de leur horizon desurface ; ce sont enfin les fonctionsessentielles qu’ils remplissent vis-à-visdes cycles de l’air (atmosphère), del’eau (hydrosphère), de la vie (biosphère)(cf. chap. 3).

Les sols diffèrent les uns des autres enfonction de leurs constituants (sols argi-leux, sableux, limoneux, caillouteux…),de leurs couleurs (sols bruns, rouges,jaunes…), de leurs structures (agrégatsarrondis, anguleux…), des porosités, deshorizons, des épaisseurs… Tout celachange au sein d’un paysage, et d’unpaysage à l’autre. Ces différences tradui-sent des dynamiques diverses, des com-portements et des qualités différents ;elles traduisent aussi, vis-à-vis desbesoins des hommes, des potentialités etdes contraintes diversifiées : la pédodi-versité est grande et les sociétés humainestraditionnelles ont souvent su en tenircompte ; en revanche, les sociétésmodernes cherchent plutôt à échapper àcette diversité des sols en ne la prenantpas en compte : au cours du XXe siècle,les sociétés humaines ont cherché à

Promenades parmi les solsLes sols sont morphologiquementoriginaux… et tous différents.


1 Brésil central – GoiasLes sols sont morphologiquement originaux.

Le sol ici est caractérisé :– par la présence de plusieurs « horizons » (couches) ;– par la couleur plus sombre de l’horizon supérieur : elle est due à la présence de matières organiquesen quantités significatives (quelques %) ; sa structure en agrégats est arrondie : il s’agit d’un horizon A,organo-minéral (cf. encadré 3) ;– par la couleur plus claire du deuxième horizon : elle est due à un appauvrissement en particules finesargileuses accompagnées d’oxyde de fer : c’est un horizon lessivé E ;– par la couleur plus rouge du troisième horizon : elle est due à un enrichissement en particules finesargileuses, accompagnées d’oxyde de fer, la structure en agrégats étant anguleuse ; c’est un horizon d’accumulation Bt ;– par la couleur très claire du quatrième horizon : il s’agit de l’horizon d’altération de la roche-mère(granito-gneiss) : c’est un horizon C.Cet exemple est celui d’un « sol-type ». En effet, dans tous les sols du monde, les horizons A et C sont présents (mais ils diffèrent selon les climats et les roches-mères). Dans tous les sols très différenciés il y a présence, en plus des horizons A et C, d’horizons E et Bt.Dans tous les sols moyennement différenciés, un horizon S se développe entre les horizons A et C(cf. encadré 2).

A

E

Bt

C

dominer la diversité des sols, à imposer,avec un succès mitigé, le « tout partoutpareil ». Or il s’avère que l’utilisationintelligente, optimale des sols, que cesoit en milieu agricole ou urbain, doittenir compte de leur diversité : on en estencore loin !

Les mécanismes de genèse et d’évolution des solsPour comprendre d’où vient la pédo-diversité et ce qu’elle recouvre, il fautplonger dans les origines des sols : quelssont les principaux mécanismes de lagenèse et de l’évolution des sols qui nonseulement vont leur donner naissance,mais aussi les conduire à se distinguer lesuns des autres ?

Quatre grands types de mécanismestravaillent à la formation permanente dessols, et cela depuis 450 millions d’années,c’est-à-dire depuis que la vie est sortiedes océans pour conquérir les continents :transformation des roches, développe-ment des activités biologiques et desaccumulations organiques, migrations etaccumulations minérales, agrégation.


2 France – Plateau de Valensole (Provence)Pédodiversité

Paysage méditerranéen : juste après les labours, les variations de la couleur superficielle des sols révèlent une forte diversité pédologique. Les surfaces rouges sont les moins calcaires ; les surfaces blanches sont très calcaires, les horizons rouges y ayant été amincis par l’érosion.

La pédodiversité est grande, il faut savoir en tenir compte.

© M. Dosso

Les mécanismes de transformation des roches et de leurs constituants

Le contact des roches avec l’atmosphère,l’hydrosphère et la biosphère provoquedes processus d’altération. Ceux-ci setraduisent par des phénomènes de désa-grégation des roches et des minéraux, dedissolution de ces derniers, de migrationdes constituants dissous ainsi que deformation de minéraux nouveaux ditssecondaires (argiles, oxydes et hydroxydesde fer et d’aluminium, calcite, sels…) etde particules (argiles, limons, sables).L’altération des roches fabrique, lente-

ment, le matériel minéral meuble qui vapouvoir accueillir et nourrir la vie. Elle sepoursuit sans discontinuer au sein dusol : on peut ainsi considérer que le solest un matériau résiduel, condamné àdisparaître, mais qui se renouvelle sanscesse (cf. encadré 1).

Les mécanismes biologiques et d’accumulation de matières organiques

Ils se développent au fur et à mesure quel’altération permet l’interpénétration dela vie et de la roche. L’altération permetà la vie de pénétrer l’inerte (les roches) et

de s’en nourrir ; la vie et les produitsorganiques qui y sont associés contri-buent alors à accélérer l’altération ; ilscontribuent aussi à la genèse des agrégats,des vides et des traits. Ces mécanismesfonctionnent principalement dans lapartie supérieure des sols, mais en yregardant de près on découvre que la vie,végétale et animale, peut pénétrer trèsprofondément, à plusieurs mètres : elleaccompagne le front d’altération et yparticipe. En surface, les mécanismesbiologiques et organiques sont rapides :ils renouvellent, en permanence, lesconstituants organiques et les morpholo-gies des horizons de surface ; à titred’exemple, citons la reconstruction,répétée, des porosités par l’activité dessystèmes racinaires et « l’agitation » deslombrics.

Les mécanismes de migration et d’accumulationdes particules et des éléments générés par l’altération

Ils prennent la forme de mouvementsverticaux et latéraux, qui concernent leminéral et le vivant. Ils se produisent àl’intérieur des sols mais aussi à leursurface : il s’agit alors de l’érosion, quiest un acteur naturel et permanent de lapédogenèse (formation des sols). Lesérosions de la surface des sols agissent àdes vitesses très diverses ; il en est demême pour les phénomènes de migrationet d’accumulation au sein des sols.

Les mécanismes d’arrangements et d’agrégation des constituantsIls donnent naissance à divers aspectsde la morphologie des sols : couleurs,agrégats, vides, traits.

Ces quatre groupes de mécanismes sontà l’origine de tous les sols du monde.Cependant, selon leur localisationgéographique et leur âge, selon les climatset les couverts végétaux, les roches-mèreset les reliefs, les sols qui prennentnaissance se différencient les uns desautres parce que les équilibres entre lesdivers mécanismes sont différents.

Promenades parmi les sols 33

Encadré 1

Le sol,milieu résiduel

Le sol tel que nous le voyons aujourd’hui est un résidu, une couverture résiduelle, enrenouvellement permanent.

En effet, l’altération des roches et la formation des constituants et des structuresdes sols sont accompagnées de phénomènes de dissolution et de migration, vers lesprofondeurs et vers les rivières, de constituants minéraux et organiques (cationsalcalino-terreux, silicium, fer, aluminium, particules fines d’argile, humus…).

Il en résulte que le sol constitue par rapport à la roche un milieu nettement appauvriet nettement plus poreux.

Dissolutions et migrations se poursuivent en permanence, sur toute l’épaisseur dusol, depuis le front d’altération de la roche jusqu’à la surface, où l’érosion contribueà faire disparaître ce résidu. Si les effets de l’altération de la roche-mère sont plusrapides que les phénomènes de dissolution et de migration au sein du sol et que lesphénomènes d’érosion, la couverture pédologique s’épaissit ; dans le cas contraire, lesol reste mince, voire s’amincit.


Encadré 2

La pédodiversité, reflet de l’histoire des sols

Pour comprendre la pédodiversité, c’est-à-dire la diversité des sols il faut aussi découvrircomment au sein d’une couverture pédologique, les horizons se forment les uns aprèsles autres, les uns par rapport aux autres, les uns à partir et en fonction des autres.L’ordre chronologique de la formation des horizons n’est pas quelconque. Quatreétapes principales déterminent leurs répartitions au sein des paysages.

Première étapeÀ partir d’une roche affleurante, les premiers mécanismes qui agissent sont, conjoin-tement, ceux de l’altération et ceux liés aux activités biologiques. Deux types d’horizonsprennent ainsi naissance, en même temps (photo 1) :– en surface, un horizon organo-minéral A. C’est le lieu d’activité maximale de la vieau sein du matériau minéral issu de la roche ;– en profondeur, un horizon d’altération C : les constituants de la roche y sontpartiellement altérés, avec genèse de minéraux nouveaux et d’une porosité nouvelle.Mais cela n’affecte pas encore la structure, qui reste celle de la roche-mère. L’horizon Cest fondamental pour le développement de la vie : il est friable, donc pénétrable, et ilfournit aux racines beaucoup des éléments nutritifs dont les plantes ont besoin. Lafertilité des sols dépend beaucoup de l’horizon C, dont les caractéristiques physiqueset chimiques varient en fonction des roches.

Au terme de cette première étape, le sol est considéré comme peu différencié. Sonépaisseur est faible : quelques centimètres à quelques dizaines de centimètres, et il necomporte que deux horizons. Mise à part sa faible épaisseur, la fertilité du sol peudifférencié est étroitement fonction de sa roche-mère, dont il reste proche.

Deuxième étape Le sol s’épaissit : les horizons A et C se développent et un nouvel horizon, S, apparaîtentre les deux (photo 3). Dans cet horizon S, les phénomènes d’altération s’accentuentavec disparition progressive de la morphologie de la roche et apparition de morphologiespédologiques (nouvelles formes propres au sol), en particulier de structures en agrégats.

Au terme de cette deuxième étape, le sol est considéré comme moyennement différencié.Son épaisseur est de l’ordre du mètre, mais dans les régions à climat chaud et humide,elle peut atteindre plusieurs mètres, voire dizaines de mètres.

La fertilité de ces sols est largement fonction de leurs roches-mères. Du fait d’uneépaisseur plus grande que pour les sols peu différenciés, ils sont plus accueillants.

Cependant, si l’épaisseur de l’horizon S est trop élevée, le sol a tendance à s’appauvrirchimiquement dans sa partie supérieure : la base de l’horizon C, où les nutrimentssont libérés par l’altération de la roche-mère, n’est plus atteinte par les racines ; demême, l’activité biologique ne joue plus son rôle de « transporteur alimentaire »depuis la roche en altération jusqu’à la surface : la partie supérieure du sol s’appauvritet, en conséquence, s’acidifie.

Troisième étape

En s’épaississant, les horizons de surface de certains sols ont tendance à s’appauvrir encations alcalins, en particulier le calcium et le potassium, qui quittent le complexeadsorbant pour y être remplacés par de l’hydrogène (photos 1 et 5) : les horizons desurface s’acidifient et cela crée des conditions de déstabilisation des agrégats, de miseen suspension et de dissolution partielle des particules les plus fines, principalementdes particules argileuses, qui vont alors pouvoir migrer (en solution et en suspension),entraînées par les eaux qui traversent les sols. Ainsi prennent naissance des horizons E(horizons lessivés, éluviaux), appauvris en particules fines et des horizons Bt (horizonsd’accumulation, illuviaux) enrichis en argile. Toutes ces migrations se produisentverticalement et latéralement.

Au terme de cette troisième étape, le sol est considéré comme très différencié. Aprèsle niveau maximal de fertilité atteint lors de la précédente étape, cette troisième étapeest celle du « vieillissement » du sol : il y a appauvrissement physique et chimique dela partie supérieure des sols.

Quatrième étape

Parmi les sols très différenciés, les plus évolués et les plus pauvres sont les podzols : enmilieu très pluvieux, froid ou chaud, sur des matériaux limono-sableux acides etperméables, des matières organiques agressives se forment, altèrent les minéraux,s’associent aux hydroxydes de fer et d’aluminium libérés par l’altération, forment avecces hydroxydes des complexes pseudo-solubles qui migrent verticalement et latérale-ment ; un horizon E, lessivé, très appauvri en argile, de couleur gris clair, se développeainsi sous l’horizon A organo-minéral ; sous l’horizon E, les complexes se détruisentet s’accumulent sous la forme d’un ou plusieurs horizons noirs (accumulations organo-minérales) puis ocres (accumulation des hydroxydes). En milieu tempéré froid ethumide, l’épaisseur des podzols est de l’ordre de quelques centimètres à quelques dizainesde centimètres (photo 18) ; en milieu tropical humide, l’épaisseur de l’horizon E estd’ordre métrique (photo 4).

Le minéral argileux dominant est la kao-linite, produit de l’altération intense desminéraux primaires suivie du lessivaged’une partie de la silice. La kaolinite estune argile qui retient mal, à sa surface,les éléments nutritifs nécessaires audéveloppement des plantes. Par ailleurs,l’acidité est forte, ce qui se traduit pardes excès d’aluminium libre, toxiquepour certains végétaux.


À tout moment, au cours de ces quatreétapes, d’autres facteurs peuvent inter-venir dans le déroulement de la formationdu sol :

– les particules argileuses ne sont pas lesseuls constituants à pouvoir migrer et créerdes horizons d’accumulation : peuventégalement se produire des migrations etdes accumulations d’hydroxydes de feret d’aluminium, de matières organiques,de silice, de calcaire, de gypse, de sels ;

– des excès d’eau conduisent à la forma-tion d’horizons dits « hydromorphes »,au sein desquels les phénomènes d’oxydo-réduction se traduisent par des taches etdes volumes colorés : rouges, jaunes,grises, noires, vertes, bleues… les couleursétant souvent très vives ; en milieuacide, des phénomènes d’hydrolyse(dissolution et migration) des particulesminérales les plus fines se produisent :on parle alors de dégradation.

– l’intervention humaine crée deshorizons nouveaux, conséquences deslabours, des tassements, des apportsd’engrais et d’amendements : ce sontles horizons anthropiques (Ap).L’homme peut aller jusqu’à créer dessols entièrement nouveaux : sols desmilieux urbains, sols en terrasses…

Diversité des sols dans le mondeQuatre facteurs responsables de l’évolu-tion des sols vont permettre de découvriret de comprendre les principales pédodi-versités : les climats, les roches, lesreliefs, le temps.

La géographie des sols en fonction des climats Les sols des régions équatoriales et tropicales humides

C’est sous ce type de climat que l’ontrouve les sols les plus épais : ils peuventatteindre plusieurs dizaines de mètres etsont, de ce fait, chimiquement trèsappauvris dans leurs horizons de surface.

3 Brésil – Minas Gerais

Sol rouge ferrallitique (Ferralsol), révélé par une tranchée d’érosion dont l’origine est anthropique :le remplacement de la forêt par un pâturage mal géré entraîne le tassement superficiel des sols, puis le ruissellement.L’horizon supérieur, organo-minéral, est peu développé ; l’horizon principal de ce sol est l’horizon rouge Sk, argilo-sableux, présent sur quelques mètres d’épaisseur ;en profondeur apparaît l’horizon rose C d’altération de la roche (granito-gneiss). En général, l’horizon Sk rouge devient jaune là où les conditions de drainage sont moins bonnes (bas de pente, centre des plateaux…).

Cependant, sous végétation naturelle (forêtou savane arborée), l’activité biologique,associée à la présence d’aluminium sur lecomplexe adsorbant, donne naissance àune agrégation fine et arrondie, poreuseet accueillante.

Au total donc, le milieu sol dans cesrégions est morphologiquement accueillantmais chimiquement très pauvre.

Sous un horizon organo-minéral dequelques dizaines de centimètres, cessols dits « ferrallitiques » (Ferralsols enlangage international WRB que nousadoptons ici pour la dénomination des


4 Brésil – Amazonie

Sol ferrallitique, rouge, associé à un podzol dont on voit l’horizon lessivé blanc.L’étude morphologique et minéralogique du contact entre l’horizon rouge (ou jaune) ferrallitiqueet l’horizon blanc podzolique démontre que le podzol se forme par destruction du sol ferrallitique : il y a entre le sol ferrallitique et le podzol un front de transformation du sol ferrallitique par le podzol.

5 Sud du Burkina Faso – ZabréHorizons et agrégats vertiques

C’est dans les régions tropicales semi-arides, là où les pluies ne durent que quelques mois dans l’année,que se différencient les systèmes pédologiques les plus marqués, avec à l’amont des sols lessivésen argile (kaolinite) et enrichis, relativement, en fer (carapace et cuirasse), et vers l’aval,des enrichissements en argiles gonflantes (smectites) donnant naissance à des structures en plaquettesobliques vertiques.

Dans ce sol, situé à mi-pente, on voit conjointement l’expression des dynamiques de lessivage et d’accumulation :

L’horizon supérieur A, peu épais (10 à 30 cm) car érodé suite à la mise en culture, est appauvri en argile (kaolinite). Il contient un peu de matières organiques.

Le deuxième horizon (10 à 25 cm) est enrichi en fer (carapace Bfe) : il s’agit d’un enrichissementrelatif consécutif au départ de la silice.

La partie inférieure de la carapace (de 25 à 45 cm) est poreuse et de couleur plus claire :elle est actuellement, après chaque pluie, le lieu de circulation latérale de l’eau avec formation d’un horizon lessivé en particules fines (horizon E)

Le quatrième horizon (à partir de 45 cm) est très argileux avec une structure vertique en plaquettesobliques : c’est un horizon Bv d’accumulation d’argiles gonflantes (smectites).La limite entre le troisième et le quatrième horizon est en courbe, bombée :l’accumulation de l’argile gonflante s’est produite après la formation de la carapace ferrugineuse, qui ensuite a été soulevée par le gonflement de l’horizon argileux vertique.

En allant vers l’aval, la carapace ferrugineuse disparaît et l’horizon vertique est présent dès la surface du sol. En allant vers l’amont, la carapace augmente en épaisseur ;l’horizon vertique diminue et laisse la place à un horizon argileux à kaolinite.

sols, cf. p. 45) sont rouges quand ils sontbien drainés, jaunes quand ils le sontmoins.

Les Ferralsols font fréquemment partiede systèmes pédologiques au sein desquelsils sont associés à des horizons très pauvres,lessivés, podzoliques, hydromorphes(cf. encadré 2).

Les sols des régions tropicalesmoins humides, à saison sèche accentuée

Ce sont des sols moins épais (quelquesmètres). Les amonts sont dominés par lakaolinite, par des différenciations en


horizons lessivés et horizons d’accumu-lations d’argile, par des concentrationsd’hydroxydes de fer et d’aluminium(carapaces et cuirasses) : au total, il s’agitde sols acides chimiquement pauvres etphysiquement peu accueillants.

En revanche, les avals sont souventdominés par des argiles gonflantes(smectites) à forte capacité d’échange,capables de retenir une partie deséléments nutritifs lessivés des sols amont(calcium, magnésium, potassium,sodium…) : on y trouve des Vertisols,qui sont des sols difficiles à travaillercar très argileux, mais chimiquementaccueillants.

Sols lessivés de l’amont et Vertisols del’aval forment des systèmes pédologiques,avec des couleurs plutôt rouges à l’amontet brun foncé, voire noires, à l’aval. Lesteneurs en matière organique des horizonsde surface sont plutôt faibles.

Les sols des régions à climat méditerranéen

Ils sont dominés par trois couleurs : lerouge, le noir et le blanc.

Le rouge est la couleur des horizons S etBt (cf. encadré 3) des sols fersiallitiques :sols argileux, à argile moyennement gon-flante, à structure fine et poreuse, à pHneutre et complexe adsorbant saturé. Ilsconstituent un milieu riche, bien drainé,accueillant.

Le noir est la couleur des horizons A,riches en matière organique, à structure

6 Dans les régions méditerranéennessemi-arides et sub-humides du Maroc,en milieu riche en calcaire, les sols en surfacesont souvent finement structurés et de couleursombre : cela révèle la présence de matièreorganique évoluée et de fortes activitésbiologiques qui rappellent celles des Chernozems.Par ailleurs, ces sols sont fréquemment de couleurblanche en profondeur : cette couleur est dueau développement d’horizons d’accumulationde calcaire. Les horizons sombres, finementstructurés, sont très fertiles.

Encadré 3

Les horizons pédologiques

Principaux types d’horizons pédologiques qui se superposent verticalement depuis laroche jusqu’à la surface et se succèdent latéralement le long des pentes. Chacun deces types d’horizons est le résultat de processus pédogénétiques bien identifiés et sereconnaît sur le terrain grâce à sa morphologie spécifique : nous ne donnons ci-aprèsque les appellations pédogénétiques.

O : horizon organique, constitué par la litière

A : horizon organo-minéral

E : horizon lessivé = éluvial = appauvri en particules fines argileuses

B : horizon d’accumulation = illuvial :d’argile = Btd’hydroxydes = Bo, Bfe, Bal…de matières organiques = Bhde produits amorphes = Bpde silice = Bside calcaire = Bcade gypse = Bcsde sels solubles = Bsa

S : horizon d’altération à structures pédologiques

Sk : horizon d’altération à structures pédologiques fortement appauvri en silice, richeen kaolinite, très épais (plusieurs mètres) ; il est caractéristique des sols ferrallitiques

C : horizon d’altération à structures lithologiques ; au sein des horizons C il peut yavoir des accumulations : Ct, Co, Ch, Csi, Cca, Ccs, Csa

R : Roche-mère dure

M : Roche-mère meuble

Ap : horizon modifié, voire généré, par l’activité humaine ; dans tous les sols cultivés,Ap remplace A

G : Gley = hydromorphie permanente

g : Pseudogley = hydromorphie temporaire (horizons Ag, Eg, Btg, Sg, Cg…)

fine et arrondie. C’est aussi la couleurdes Vertisols, à argile gonflante, souventprésents à l’aval des sols fersiallitiques.

Le blanc est la couleur des horizonsd’accumulation de calcaire, fréquents dufait des climats insuffisamment pluvieuxet d’une géologie dominée par les rochescalcaires.

des horizons d’accumulation de fer ou/etde calcaire.

Les sols ne sont pas absents dans lesdéserts ; la vie est là, mais elle dort… enattendant l’eau, « Princesse charmante »des terres du désert. Dès que l’eau appa-raît, c’est la fête, l’éblouissement vert,pour quelques heures ou quelques jours.

Dans les oasis de vallées, les sols sontsouvent peu évolués, se formant sur desalluvions récentes déposées par lesfleuves en crue.

Mais l’eau peut aussi apporter les selssolubles : l’évaporation donne alorsnaissance à d’immenses zones de sols trèssalés, très difficiles à cultiver.


7 Niger – Sahara

Sur un glacis (versant), le « reg », fine couche de cailloux, protège de l’érosion le sol rouge sous-jacent.Les déserts n’ont pas toujours été des déserts, les sols en témoignent.En effet, sur de grandes surfaces, on trouve dans les déserts des sols qui datent de périodes plus humides.Ils ont été protégés de l’érosion par la formation d’un reg, fine couche de cailloux résiduelsde l’érosion éolienne.Aujourd’hui, ces sols fonctionnent au ralenti… mais ils fonctionnent.

Les sols des régions désertiques

Ils sont hérités des époques climatiquesplus humides datant, pour la plupart, duQuaternaire : on y retrouve, prisonnierssous les pellicules caillouteuses des regs,des racines de sols tropicaux ou méditer-ranéens : des horizons C, des horizons S,

La majorité des sols des régions à climatméditerranéen sont moyennement diffé-renciés (cf. encadré 2). Les sols très dif-férenciés, lessivés, sont présents là où lesclimats sont plus humides ; les Bcad’accumulation de calcaire dominentdans les régions semi-arides et arides(Calcisols).

8 Maroc – SaharaDans les déserts, la rencontre de l’eau et des sols :miracle ou…

Au piedmont saharien du Haut Atlas marocain (oasis de Tinherir), les alluvions et les eaux se retrouvent :la vie éclate. Les alluvions et les sols qui s’y développent permettent à la fois agriculture arborée etconstruction de villages. Il y a suffisamment d’eau pour empêcher la salinisation des sols.Sur les pentes, abruptes, il n’y a que très peu de sols. Les alluvions proviennent de l’érosion de sols qui se développent beaucoup plus à l’amont, dans les montagnes du Haut Atlas.

11 France – BretagneSols bruns, sols lessivés,sols hydromorphes, sols dégradés,podzols…un festival de couleurs.

Sous climat tempéré atlantique, sur rochesacides (granite, schiste, grès, alluvions…),l’altération favorise souvent la genèse de solsà texture limoneuse. Par ailleurs, aux particules limoneuses qui naissent de l’altération des rochesse sont souvent ajoutés, pendant les périodesglaciaires du Quaternaire récent, des limonsapportés par les vents à la périphériedes fronts glaciaires (ce sont des Lœss). Dans ces matériaux limono-sableuxse développent des sols plus ou moins lessivés(appauvris en argile), hydromorphes(engorgés d’eau), dégradés (hydrolysedes argiles), podzolisés, répartis dans l’espace en fonction des roches,des reliefs, des âges. En surface, les sols sont de couleur sombrequand ils ne sont pas cultivés ; ils sont brun clair quand ils le sont (baisse et évolution des matières organiques).

En profondeur, les variationsd’oxydo-réduction donnent naissanceà des festivals de couleurs.


10 Maroc – Sahara

Sol et eau deviennent, en s’éloignant de l’Atlas, inutilisables pour l’agriculture irriguée. Loin de l’Atlas, là où l’eau douce des cruesarrive rarement, l’irrigation conduiteavec l’eau salée de la nappe phréatiqueprovoque des phénomènes importantsde salinisation des sols : les parcelles sont laissées à l’abandon, les palmiers meurent, les villages fortifiés,édifiés en terre, sont abandonnés.

9 Maroc – Sahara… désolation

L’eau dans les déserts peut entraîner des dégâts dans les sols. Ainsi, l’eau qui descend du Haut Atlas est légèrement salée. Au piedmont de l’Atlas, cette faible saluren’a pas de conséquences, l’eau utiliséepour l’irrigation ne provoque pasde phénomènes d’accumulation de sels dans les sols.En s’éloignant de l’Atlas vers le Sahara,une partie de l’eau rejoint les nappesphréatiques, à plusieurs mètres de profondeur. Ces nappes, profondes et peu saléesprès de l’Atlas, se rapprochent de la surfaceau fur et à mesure que l’on pénètredans le Sahara : elles sont de ce fait de plus en plus soumises aux effets de la chaleur et de la sécheresse,donc de l’évaporation. Sous l’effet d’une évaporation de plus en plusforte, l’eau des nappes se concentre en selssolubles et sale les sols.Bientôt, la salinisation atteint la surfacedes sols, devenue blanche sur de grandesétendues.

Les sols des régions à climat tempéré océanique

En pénétrant dans ces régions, non seu-lement on change de milieu climatique,mais on entre aussi dans des régions oùles sols sont beaucoup plus jeunes : lesglaciers du Quaternaire, en effet, y ontraboté les paysages, détruisant les sols ;aujourd’hui, la plupart des sols n’ontguère plus de 10 000 à 15 000 ans.Cette jeunesse des sols fait que lamarque climatique est moins forte que la

marque géologique. Par rapport aux solsméditerranéens, les sols des régions tem-pérées océaniques sont nettement moinsrouges. Dès que les roches le permettent– c’est-à-dire sur roches non calcaires –,les sols lessivés (Luvisols, Albeluvisols) etpodzoliques (Podzols), associés à des solshydromorphes (Gleysols et Histosols =tourbes), se développent : ils formentalors des systèmes pédologiques acides etpeu fertiles… et pourtant assez souventutilisés pour les productions agricoles.

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Les sols des régions à climat continental froid en hiver

Il faut noter le développement, sousvégétation steppique, de sols à fortefertilité : ce sont les sols dits « isohu-miques », profondément enrichis enmatière organique, tel le Chernozem desplaines russes, ukrainiennes, nord-amé-ricaines, argentines… Ces sols sontparmi les plus riches du monde : lesfortes teneurs en matière organique, lesbelles structures en agrégats arrondis,d’origine biologique, les capacitésd’échange élevées et saturées en font des« mines d’or ». Ils sont malheureusementen grand danger de surexploitation (cf.chap. 4). Sous forêts, les sols sont beau-coup moins riches car ils sont lessivés etpodzolisés.

Les sols des régions polaires

Ils sont caractérisés par la présence, àfaible profondeur, de couches gelées enpermanence (permafrost). Les structuresdes horizons superficiels sont fortementmarquées par les mouvements qui seproduisent consécutivement à des alter-nances fréquentes de gel et dégel (cryo-turbation). Les horizons supérieurs,situés au-dessus du permafrost, sont sou-vent très riches en matière organique,voire tourbeux. C’est dans les régionspolaires que le réchauffement climatiqueen cours, agissant sur les sols, a et aurades conséquences particulièrementvisibles : dégel du permafrost, mise en

valeur agricole des terres dégelées,décomposition rapide de quantités impor-tantes de matière organique, libérant

vers l’atmosphère des quantités élevéesde CO2… contribuant à l’augmentationdu réchauffement.


12 Spitzberg – NorvègeCryosol.

Les structures originales de ces sols sont la conséquence des mouvements dus aux successions de périodes de gel et de dégel :ces mouvements sont la cryoturbation.

© C. Mathieu

Dans les régions de haute montagne

Les zonalités pédoclimatiques, c’est-à-dire les répartitions des sols en fonctiondes climats, sont à la fois horizontales etverticales, l’influence des roches et des


des Cryosols : par exemple, les« thufurs » ou « buttes gazonnées » ; lacouverture pédologique y est présentesous la forme de buttes arrondies qui seformeraient sous l’influence des alter-nances gel/dégel.

13 Andes – Équateur

Un haut plateau (paramo), dominé par un volcan (le Chimborazo), est couvert de sols tourbeux et de buttes gazonnées (Cryosol).

reliefs étant très importante. Sur lespentes fortes, les sols sont souventabsents : il y a altération des roches, maisles produits de ces altérations sontimmédiatement érodés. Sur pentesfaibles, en haute altitude, on retrouve

La géographie des sols en fonction des roches-mères

Le deuxième facteur important de lapédodiversité est la roche-mère. Danstoutes les régions climatiques, y compriscelles où les températures et les pluiessont « agressives », l’influence des carac-téristiques des roches se maintient jus-qu’aux horizons les plus superficiels,donc les plus éloignés de la roche.

Deux caractères des roches sont toutparticulièrement influents :

– la richesse de la roche en calcium et encalcaire, et la vitesse à laquelle ces élé-ments sont libérés par l’altération ;

– la quantité et les types d’argiles (miné-raux et particules) qui sont produits parl’altération.

Nous donnons ci-dessous quelquesexemples de l’influence des roches dansdiverses régions climatiques.

Ferralsols et Nitisols en milieu tropical

Dans les régions tropicales humides, làoù se forment les sols « ferrallitiques »,l’altération est moins poussée sur lesroches-mères basiques (les basaltes, parexemple) et calcaires que sur les roches-mères acides tels les granites, schistes,grès… On a ainsi été amené à distinguerles Ferralsols et les Nitisols : les argileskaolinitiques de ces derniers, sur rochesbasiques, ont des capacités d’échangenettement plus fortes que celles, très

© IRD/P. Podwojewski

faibles, des kaolinites des Ferralsols.Deux conséquences : les horizons Skd’altération à structure pédologique desNitisols ont des structures finementpolyédriques (au lieu de grumeleusespour les Ferralsols) et sont moins acidesque ceux des Ferralsols ; ainsi, ils sontplus fertiles. Même en pleine forêt ama-zonienne, là où les sols peuvent être trèsépais, l’influence des roches basiques etcalcaires se fait nettement sentir jusqu’ensurface, l’épaisseur des Nitisols étantcependant plus faible que celle desFerralsols, ce qui n’est pas un mal : lesFerralsols, trop épais, sont très pauvres.

En régions tempérées et méditerranéennes, forte influence du calcaire

Dans toutes les régions tempérées etméditerranéennes, les sols et les systèmespédologiques diffèrent fortement selonque la roche-mère est calcaire ou non :sur roche calcaire, les sols ne dépassentque rarement un stade moyennementdifférencié ; au contraire, sur rocheacide, les systèmes pédologiques avechorizons lessivés très différenciés sontfréquents.

On peut noter aussi l’exemple originaldes sols développés sur des roches calcairesdures, très compactes, très riches enCaCO3 : le calcaire dur « fond » trèslentement ; le calcaire libéré est lessivéau fur et à mesure de l’altération ; lerésidu argileux, non calcaire, s’accumuledans les poches de dissolution (karst).

Ainsi naissent des sols fersiallitiques,non calcaires, très argileux et finementstructurés, sur des roches-mères quicontiennent jusqu’à 99 % de calcaire ;selon les conditions climatiques et dedrainage, ces sols seront rouges s’ils sonttrès bien drainés, ou bruns s’ils le sontmoins. Ces sols sont très fertiles : ils ontun horizon S argileux, à forte capacitéd’échange saturée (principalement pardu calcium), finement structuré ; ils sontriches en matière organique dans leshorizons A ; ce sont les sols rouges médi-terranéens, les Terra Rossa, qui ont ali-menté et alimentent encore de nom-breuses civilisations méditerranéennes(au Moyen-Orient, ces sols sont l’unedes grandes richesses du Liban, de laSyrie, de la Palestine, d’Israël…).Aujourd’hui très érodés, beaucoup deces sols sont en danger.

Sur matériaux volcaniques

Sur les matériaux volcaniques, telles lescendres, qui contiennent beaucoup desilicates mal cristallisés, l’altération enmilieu climatique humide donne nais-sance à des minéraux argileux mal cris-tallisés qualifiés d’allophane. Ce maté-riau d’altération mélangé à la matièreorganique donne naissance à des hori-zons A, S et C, noirs, poreux, finementstructurés, souvent chimiquement riches,à comportement mécanique original :les agrégats arrondis, très poreux etapparemment secs, se liquéfient sousl’effet d’une forte pression. Ces sols sontdes Andosols ; on les trouve sur les

pentes de tous les volcans du monde,plutôt en altitude, là où les climats sontsuffisamment humides. Malgré lesrisques volcaniques, ces sols sont trèsrecherchés pour leur fertilité.


14 Andes – Équateur

Au pied du volcan (partiellement actif) de Cayambe, le paysage agricole est développé sur des sols fertiles formés à partir des coulées volcaniques.

© IRD/M. Monzier

La géographie des sols en fonction des reliefsLes sols varient, régionalement et locale-ment, en fonction des reliefs. Il y a troisraisons à cela :

– l’altitude et l’exposition, qui influencentles climats locaux ; les îles volcaniquesdes Canaries et des Caraïbes en sont debeaux exemples : les variations clima-tiques induites par les reliefs font que seretrouvent, presque côte à côte, des solséquatoriaux, tropicaux, méditerranéens,tempérés… ;

– la pente, qui commande en partiel’importance relative des divers types dephénomènes d’érosion : arrachements àl’amont, sédimentation à l’aval, érosionen nappe, en rigoles, en ravins… (cf.chap. 4) ;

– les migrations latérales de matières àl’intérieur des couvertures pédologiques,qui donnent naissance à des systèmespédologiques en toposéquences caracté-risés, par exemple, par des appauvrisse-ments en amont (en argile, en calcaire,en sels…) et des enrichissements en aval ;mais aussi par des hydromorphies enaval (morphologies dues à des excès d’eau)(cf. encadré 4).


15 Espagne – Îles Canaries, Ténériffe

Belles zonalités climatiques et pédologiques dues à l’altitude et à l’exposition du mont Teide, qui culmine à 3 718 mètres.Les roches sont, pour la plupart, volcaniques basiques.Au niveau de la mer, le climat est aride et semi-aride, de type méditerranéen : les sols sont fersiallitiques, associés à des Vertisols avec des accumulations de calcaire (et de sodium). En montant en altitude, selon les versants et les couverts forestiers, les sols deviennent soit fersiallitiques, de moins en moins calcaires,soit ferrallitiques (Nitisols). En haute altitude, on arrive aux Andosols.

La géographie des sols en fonction du temps Dans un même paysage, les différentessurfaces – donc les sols – n’ont pas toutesle même âge. On trouve par exemple dessurfaces où l’érosion est régulièrementactive : les sols y sont donc en perma-nence rajeunis ; et, à proximité, d’autressurfaces où l’érosion est plus lente : lessols peuvent y prendre le temps devieillir, de s’épaissir et de se différencier.

De même – autre exemple –, le longd’un fleuve se sont souvent accumulées,au cours des siècles et des millénaires,des alluvions formant des terrasses : cesterrasses sont d’autant plus élevées dansles paysages qu’elles sont plus anciennes.Leur étude montre que les couverturespédologiques y sont d’autant plus évo-luées que les terrasses sont plusanciennes.

Autour d’un volcan, on peut aussiconstater que les sols changent d’unecoulée à l’autre : changements partielle-ment dus à la nature des laves, mais aussiet surtout à l’âge des coulées.

Encadré 4

Attention, ne pas confondredifférenciation et âge !

Un sol plus différencié verticalementn’est pas forcément plus vieux. Demême, une séquence latérale très diffé-renciée n’est pas forcément plus âgée.

En effet, certaines conditions de rochesou de relief ne favorisent pas la diffé-renciation des sols :

– une roche marneuse, riche en argileet en calcaire, s’oppose à la genèse d’unsol très différencié ;

– au contraire, un grès acide, en climatocéanique, donne rapidement naissance,en quelques dizaines d’années, à dessols très différenciés lessivés.

Une couverture pédologique peut êtrevieille de plusieurs millénaires tout enrestant peu différenciée ; elle peut êtrejeune de quelques décennies et déjà trèsdifférenciée.

Les vitesses de différenciation des hori-zons et des systèmes pédologiques sontprincipalement fonction des climats,des roches et des reliefs. Les phéno-mènes sont plus rapides sous un climatchaud et humide que sous un climatsec ; ils sont plus rapides sur les rochesacides que sur les roches basiques, surles roches perméables que sur les rochespeu perméables. Tout ira plus vite surpente faible que sur pente forte, oùl’érosion freine la différenciation.


16 Maroc – Basse Moulouya (plaine du Zebra)Paysage : chronoséquence de sols calcaires sur terrasses alluviales emboîtées

Les terrasses alluviales sont quaternaires :– la plus ancienne (1) a un million d’années ;– la plus récente (3) a quelques centaines d’années ; – la terrasse (2) a quelques dizaines de milliers d’années.Les sols sont à profil calcaire différencié : ils sont calcaires et ils possèdent un horizon d’accumulation du calcaire Bca qui est d’autant plus développé que les sols sont plus vieux,donc situés sur des terrasses plus anciennes.Steppe à armoise au premier plan. La plupart des sols viennent d’être labourés superficiellement et semés en céréales.

Ainsi, retenons que nous avons toujourssous les yeux, dans un paysage donnécaractérisé par son climat, ses roches et ses reliefs, plusieurs couverturespédologiques qui sont en fait les diverses étapes d’une ou plusieurshistoires pédologiques : il s’agit de chronoséquences.

1

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Encadré 5

Quelques exemples de systèmes pédologiques

La mise en évidence des systèmes pédologiques exige laréalisation, sur le terrain puis en laboratoire, d’observationset de mesures nombreuses et détaillées, donc longues etcoûteuses. Cela explique le retard pris dans la découverte desprincipaux systèmes pédologiques du monde : l’inventairemondial des horizons et des superpositions verticalesd’horizons (les types de sols) est à peu près réalisé ; mais celuides systèmes, c’est-à-dire de la réalité morpho-dynamiquedes couvertures pédologiques, reste à faire : on en auraitpourtant bien besoin, de toute urgence, pour optimiserl’utilisation durable des sols.

C’est dans les régions tropicales et équatoriales que se trouventquelques-uns des systèmes pédologiques aujourd’hui lesmieux connus (grâce aux travaux des chercheurs pédologuesfrançais, principalement de l’Orstom devenu IRD, en colla-boration avec des chercheurs africains, brésiliens, australiens).Les résultats de ces travaux menés sous les tropiques ont incitéles scientifiques à rechercher l’équivalent dans d’autres régionsclimatiques.

Quelques exemples de systèmes pédologiques en topo- et chronoséquences

Systèmes associant des sols lessivés à l’amont et desVertisols à l’aval : en milieu tropical, sur des versants à pentefaible, sur roches acides, la couverture pédologique est souventlessivée à l’amont (présence d’un horizon E dont l’épaisseurdiminue de l’amont vers l’aval) et elle est dominée parl’accumulation d’argile à l’aval : cela peut aller jusqu’à laformation, à l’aval, de Vertisols, très argileux, à argilesgonflantes. La mise en évidence de ces toposéquences tropicalesa incité les pédologues méditerranéens à en rechercher – ettrouver – l’équivalent dans diverses régions du pourtour de la

Méditerranée. Dans ces toposéquences, on trouve fréquemmentdes solonetz, situés entre les sols lessivés et les Vertisols : lesdynamiques latérales des solutions drainant le sodium et lasilice en provenance de l’altération des roches expliquent laformation des Solonetz puis des Vertisols.

Systèmes associant, en milieu équatorial ou tropicalhumide, des Ferralsols très appauvris à des Podzols géants(de plusieurs mètres d’épaisseur) ainsi qu’à des solshydromorphes (Gleysols) et à des tourbes (Histosols).L’ensemble de ce type de systèmes pédologiques est très appauvrien minéraux argileux. Dans ces systèmes, la dynamiqueprincipale est celle du remplacement des Ferrasols par lesPodzols. L’Amazonie et de nombreuses régions forestières dumonde équatorial sont largement concernées par ces systèmeset leurs dynamiques appauvrissantes.

En milieu tempéré et méditerranéen, des systèmes équi-valents au système Ferralsol-Podzol, mais en beaucoup moinsgigantesques, ont été mis en évidence : il s’agit de systèmesassociant des sols non lessivés, moyennement différenciés, àdes sols lessivés puis podzoliques.

En milieu tropical, on trouve des systèmes de sols acides ausein desquels l’accumulation du fer se construit et se détruit(formation et destruction de carapaces et de cuirasses).

En milieux méditerranéen et tropical, on observe dessystèmes de sols calcaires au sein desquels l’accumulation ducalcaire se développe, quantitativement et morphologiquement,de l’amont vers l’aval et des surfaces (terrasses alluviales) lesplus jeunes vers les surfaces les plus anciennes.

Les « célébrités »pédologiquesLa dénomination scientifique des solsreprésente un casse-tête loin d’être résolu.La difficulté principale vient de ceque « l’individu sol » n’est pas facile àdélimiter.

Actuellement, le sol que l’on décrit, quel’on dénomme et que l’on tente d’insérerdans des classifications ou dans des réfé-rentiels plus ou moins artificiels estidentifié à ce que l’on voit sur les paroisd’un trou ou d’une tranchée, qui n’est enfait qu’un échantillon – souvent aléatoire –d’une couverture pédologique.

Les « individus sols » sont à rechercherailleurs : au niveau des horizons et auniveau des systèmes pédologiques.L’inventaire mondial des horizons pédo-logiques est abouti ; celui des systèmespédologiques reste à faire.

Pour l’instant, pour échanger sur lescaractéristiques d’un sol, on en restedonc à la dénomination des « profils »,c’est-à-dire à ce que l’on voit sur unecoupe entre la surface et la roche-mère.Plusieurs classifications et référentielsexistent. Le document international leplus en usage actuellement est le WRB,World Reference Base for Soil Resources :c’est ce langage WRB que nous employonsdans ce livre quand une référence scien-tifique est nécessaire. Cependant lesappellations « grand public » sont encoretrès utilisées, d’autant que le WRB les asouvent conservées.

Les sols cités ci-dessous sont parmi lesplus connus, ce qui ne veut pas direqu’ils correspondent à des images claireset uniformes !

Voici donc quelques « célébrités » pédo-logiques : célèbres par leur beauté ou parleur originalité, par leur fertilité, leurhistoire, leurs relations avec leshommes… et leur importance dansl’histoire de la recherche pédologique.Nous les présentons ci-après en adoptantleurs noms traditionnels.

Chernozems : nom d’origine russe ; cesont les sols des steppes continentales,très froides en hiver, chaudes en été ; ilssont noirs, moyennement différenciés,souvent formés sur lœss (limons péri-glaciaires quaternaires) ; horizon A épais(100 cm), sombre, finement structuré,saturé en calcium, riche en matièreorganique et en activités biologiques,très fertile ; faible accumulation decalcaire en profondeur ; c’est ce sol quifut étudié, vers la fin du XIXe siècle, parDokuchaev, l’un des fondateurs de lapédologie. Dans la terminologie fran-çaise, les chernozems font partie des solsisohumiques, caractérisés par unedistribution profonde de la matièreorganique ; les Nord-Américains lesappellent mollisols. En milieu méditerra-néen, les sols isohumiques et les mollisolssont fréquents, sans que ce soit deschernozems ; ils sont fertiles.

Podzols : nom d’origine russe ; à l’opposédes chernozems, sols des steppes, lespodzols sont des sols sous forêts, trèsdifférenciés, chimiquement pauvres, acides,et fortement appauvris en surface. Leurscouleurs sont noir organique, sur blancsableux, sur ocre foncé organo-ferriqueet aluminique, sur brun : cette successiontrès colorée des horizons des podzols esttrès photogénique et ils sont la « vedette »des documents pédo-pédagogiques. Lespodzols ont d’abord été étudiés dans lesrégions forestières froides de l’hémisphèreNord. Plus récemment, l’existence depodzols géants a été mise en évidence

dans les milieux tropicaux humides oùils se développent au détriment de solsferrallitiques très appauvris.

Solonchaks : nom d’origine russe ; cessols sont très riches en sels solubles, dèsla surface. Ils sont en général situés dansdes zones basses, là où des nappes phréa-tiques peu profondes drainent etconcentrent des sels présents dans lesroches. Ces sols sont particulièrementfréquents en climat aride et dans lesplaines côtières. Ils sont difficiles àmettre en valeur. Des irrigations malconduites provoquent fréquemment lagenèse de solonchaks.


17 Ukraine – Chernozem 19 Maroc (Sahara) – Solonchak

18 Allemagne – Podzol

20 Maroc – Solonetz


Solonetz : nom d’origine russe ; ces sols,souvent associés à des solonchaks, nesont pas salés, mais l’ont été : ils enconservent une présence excessive desodium sur le complexe adsorbant, d’oùdes argiles dispersées, qui migrent vers laprofondeur, avec genèse d’un horizonlessivé E reposant sur un horizond’accumulation d’argile et de sodium(Btna) dont la structure prismatique, encolonnes à sommet arrondi, est caracté-ristique. Dans les milieux tropicaux etméditerranéens, les solonetz sont fréquem-ment présents dans des toposéquencesassociant des sols lessivés à l’amont et des

vertisols à l’aval (cf. encadré 5 concer-nant les systèmes pédologiques). Unemorphologie défavorable (limite brutaleentre les horizons E lessivés et les hori-zons d’accumulation d’argile et desodium Btna ; horizons Btna peuporeux, difficilement pénétrables) et unechimie dominée par la présence dusodium font de ces sols des milieux peuaccueillants pour l’agriculture.

Rendzines : nom d’origine polonaise ; ils’agit de sols peu épais et peu différen-ciés, calcaires, la roche-mère étant richeen calcaire ; l’horizon A est riche enmatière organique. Quand les sols, touten restant calcaires, deviennent plusépais, avec présence d’un horizon S (solmoyennement différencié), on parle desols bruns calcaires. Rendzines et solsbruns calcaires sont fréquents en milieux

méditerranéens et tempérés, là où lesroches sont riches en calcaire. L’érosionjoue un rôle fondamental : c’est elle quidécide de la présence d’une rendzine(érosion forte) ou d’un sol brun calcaire(érosion plus faible). Souvent, le déve-loppement d’une agriculture favorisantl’érosion provoque en quelques années ledéveloppement de rendzines au détrimentde sols bruns calcaires.

Rankers : nom d’origine allemande ; ils’agit de sols peu épais et peu différenciés,non calcaires, la roche-mère n’étant pascalcaire ; l’horizon A est riche en matièreorganique. Les rankers sont présentspartout où les sols ont du mal à naîtreet à s’épaissir : roches difficilementaltérables, pentes fortes, climats froids…Ce sont des sols peu fertiles, par eux-mêmes et du fait des conditions demilieu qui les entourent.

Vertisols : nom proposé par les Nord-Américains (Soil Taxonomy). Il s’agit deyysols argileux, riches en minéraux argileuxgonflants (smectites, montmorillonites…),de couleur sombre mais pauvres enmatière organique. Leurs structures sontfinement polyédriques en surface, puisprismatiques, puis en plaquettes obliquesavec de nombreuses faces lissées (slicken-sides) : cette structure oblique est lerésultat des mouvements internes provo-qués par les changements de volumesqui se produisent à chaque fois que le sols’humidifie (gonflement) ou se dessèche(fissurations). 21 France (Charentes) – Rendzine

22 Sénégal – Vertisol

Les argiles gonflantes ont deux originesprincipales :

– elles préexistent dans certaines rochessédimentaires où elles prennent naissanceau moment de l’altération de certainesroches basiques ;

– elles se néoforment en milieu aval maldrainé à partir des éléments en prove-nance de l’altération amont qui libèredes cations et de la silice.

Ces sols sont fréquents dans les milieuxtropicaux, méditerranéens et continen-taux. Ils sont physiquement difficiles àtravailler mais chimiquement très fertileset, de ce fait, souvent très recherchés parles agriculteurs.

Ces sols ayant « la bougeotte », il n’estpas recommandé d’y construire : ni bâti-ments, qui se fissureront rapidement, niroutes, qui ne tarderont pas à se gondo-ler, ni enfouissement de câbles ou detuyaux d’écoulement qui, à brèveéchéance, formeront des nœuds com-plexes !

Andosols : nom d’origine japonaise ; ils’agit de sols gris à noirs, peu à moyen-nement différenciés, formés sur desroches volcaniques récentes (cendres…) ;forte présence d’allophane (silicates malcristallisés) et de matière organique. Ilssont mécaniquement instables : leshorizons A et S peuvent se liquéfier sousl’effet d’une forte pression. Ces sols sontchimiquement riches : malgré les risquesvolcaniques, ils sont très recherchés parles agriculteurs.

Latérites : nom d’origine anglaise et géo-logique… qui ne veut plus dire grand-chose. Selon les cas, on attribue ce nomà tout ou partie des sols ferrallitiques(Ferralsols) (voir ci-après) : il peut s’agirde l’horizon inférieur d’altération hydro-morphe (argile tachetée qui selon lesauteurs durcit quand on le met à l’airlibre…) ou d’un horizon d’accumulationd’hydroxydes de fer et d’aluminium(carapace ou cuirasse), dont on peutse servir pour construire routes etbâtiments.


23 Équateur – Andosol 24 Côte d’Ivoire – Latérite

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Sols ferrallitiques (Ferralsols et Nitisols) :le sol ferrallitique est le roi des sols, trèsépais (plusieurs dizaines de mètres) ;mais c’est un « roi nu », très pauvre,couvert et protégé naturellement par desforêts ou des savanes biologiquementtrès riches, qui vivent de leurs propresressources et de ce qui leur est apporté parl’atmosphère et les pluies. Le sol ferralli-tique constitue, sous la forêt et sous lasavane, une grande maison d’accueil,confortable… mais vide ; on peut yrespirer, on peut y boire mais il n’y a rienà manger dès que l’on quitte les horizonsde surface où se concentre l’essentiel de la

vie. Parmi les sols ferrallitiques, on trouveles Nitisols formés sur roches basiques :moins épais, ces sols sont plus accueillantspour la vie animale et végétale, les produitsde l’altération des roches étant utilisablesjusqu’en surface.

Sols fersiallitiques : ils représentent la« pépite d’or » des régions méditerra-néennes subhumides et semi-arides : solsrouges, argileux (argile moyennementgonflante), non calcaires, riches en

matière organique, finement structurésdans l’horizon S (agrégats anguleux),riches en cations basiques, très fertiles…quand ils ne sont pas lessivés et/ouérodés. En milieu plus humide, ces solss’appauvrissent en cations et en argile,avec apparition du couple d’horizons E(lessivé)-Bt (accumulation d’argile). Parailleurs, les défrichements excessifs ontsouvent provoqué de forts amincissementsde ces sols. On les trouve également enmilieu tropical, sur roches basiques.26 Brésil – Ferralsol

27 Maroc – Sol fersiallitique

25 Brésil – Nitisol

Sols bruns acides, sols bruns, solsbruns lessivés, sols lessivés, Planosols,sols lessivés dégradés… : ils consti-tuent la séquence historique des solsles plus fréquents dans les régionstempérées, se formant sur roches acideset sur lœss. Acidité et aluminium librecaractérisent les sols bruns acides (cesont des sols peu différenciés, biendrainés) ; les sols bruns sont moyen-nement différenciés : ce sont les plusfertiles de la série ; le couple E-Bt(horizon lessivé sur horizon d’accu-mulation d’argile) se développe deplus en plus quand on va du sol brunlessivé vers le sol lessivé puis vers lePlanosol ; dans ce dernier, la limitequi sépare les horizons E et Bt devienttrès nette, brutale, ce qui provoquedes ruissellements latéraux à faibleprofondeur mais aussi des excès d’eauconduisant à des phénomènes d’hydro-morphie et de dégradation (dissolutiondes argiles) : on arrive ainsi aux solslessivés dégradés, peu fertiles, l’étapesuivante pouvant être la podzolisation.Tous ces sols sont organisés entre euxdans les paysages selon des toposéquenceset des chronoséquences.

Sols à carapaces et cuirasses ferrugi-neuses : ils sont fréquents dans lesrégions tropicales, en particulier enAfrique. L’érosion fait que les carapaceset les cuirasses, formées en profondeur,se retrouvent affleurantes et limitentconsidérablement la fertilité.

Sols à croûtes et encroûtements calcaires :ils couvrent des surfaces importantes enmilieu méditerranéen steppique, semi-aride et aride. Ces accumulations calcaireslimitent les potentialités de ces milieux.Dans les régions plus arides, on trouveégalement des sols à croûtes et encroûte-ments gypseux.


28 France (Saône) – Sol lessivé dégradé30 Burkina Faso – Sol à carapace

et cuirasse ferrugineuse.

29 Maroc – Sol à croûte et encroûtementcalcaires.

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Cryosols (180 millions de km2 = 13 %des surfaces de sols) : sols du futur pourl’agriculture ? Quand ils ne seront plusgelés – ce qui ne saurait tarder –, avecquelques conséquences graves comme lalibération dans l’atmosphère de grandesquantités de carbone actuellement pié-gées, en particulier dans les sols tour-beux.

31 Irlande – Tourbes.

32 Norvège (Spitzberg) – Cryosol.

Tourbes (3 à 4 millions d’hectares) : solsdominés par la matière organique accu-mulée en conditions d’excès d’eau. Lestourbes sont particulièrement fréquentesdans les régions équatoriales et tropicaleshumides – elles y constituent l’aval destoposéquences Ferralsols-Podzols – ainsique dans les régions à climat froid ethumide, où elles sont associées à des solslessivés, à des Podzols et à des Cryosols.Les tourbes retenant beaucoup de carbone,elles sont aujourd’hui l’objet de beaucoupde soins, en particulier en Europe duNord.

© C. Mathieu

Chapitre 3

Le solet ses fonctions

Séchage des récoltes sur les toits des terrasses.En arrière-plan, des champs cultivés – Maroc, Haut Atlas

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Les sols étant situés au carrefour entrelithosphère (les roches), atmosphère(l’air), hydrosphère (les eaux continen-tales) et biosphère (la vie), on peutfacilement imaginer que les couverturespédologiques non seulement dépendentde ces milieux, mais aussi qu’elles lesinfluencent.

Par rapport à la Terre dans son ensembleet à la vie en général, par rapport auxhommes, à leurs besoins et à leurs acti-vités, les sols remplissent de nombreusesfonctions, que l’on peut égalementqualifier de services.

Ils abritent une grande part de la bio-diversité terrestre et jouent un rôleessentiel dans le fonctionnement desécosystèmes ; ils sont ainsi à la source deservices écosystémiques majeurs, parmilesquels assurer la production végétale,nourriture de l’homme et de l’animal.

Mais les sols produisent aussi la biomassenécessaire à la fabrication d’énergies(biocarburants) et de matériaux (bois,textiles…).

Les sols influencent l’écoulement et lacomposition des eaux continentales,ainsi que les cycles des éléments nutritifset des polluants. Ils stockent du carbone,ou en libèrent dans l’atmosphère : ilsparticipent ainsi à la régulation de l’effetde serre.

Ils sont de véritables archives de l’histoiredes hommes et de la Terre.

Ils contribuent à l’élaboration permanentedes reliefs.

Le sol accueille la vie Le sol abrite une large part de la biodi-versité terrestre : on estime qu’un quartdes espèces actuellement décrites viventdans le sol. Ainsi, la première desfonctions du sol, certainement la plusimportante, est l’accueil de la vie : la viefait le sol… qui à son tour permet à lavie de se développer, de se différencier,de se diversifier.

La vie fabrique les solsLa vie dans les sols, ce sont les plantes etleurs racines, bien sûr, mais aussi lesmilliards de bactéries, de champignons,de nématodes, de vers de terre, determites, de fourmis, d’insectes et delézards, de taupes, de marmottes, delapins, de renards… La vie, qu’elle soitmicro ou macroscopique, contribue àl’altération des roches, c’est-à-dire qu’elleparticipe à la désagrégation des roches, àla transformation et à la dissolution desminéraux primaires de ces dernières puisà la formation des constituants des sols

(argiles, hydroxydes…) ; à partir de cesconstituants, la vie contribue à laconstruction, en permanence renouvelée,des structures pédologiques (agrégats,nodules, porosités…).

Une grande partie de la morphologie dessols résulte du travail d’« équipes »

vivantes, qui associent des communautésvégétales et animales : par exemple,l’essentiel de la porosité des sols est enpermanence construite et reconstruite parles activités biologiques, qui contribuentainsi à la régulation des flux hydriques etgazeux qui utilisent les vides.

Le sol et ses fonctionsDes sols et des hommes. Un lien menacé 55

1

La vie contribue à l’altération des roches, donc à la formation du matériau sol.Parallèlement, la vie met à sa propre disposition les constituants minéraux qui lui sont nécessaires !

Les matières organiquescontribuent à la formation des sols

Au cours de leur vie sur et dans les sols,puis à leur mort, les êtres vivants laissentdans les sols des matières organiquesdont les fonctions constructives (agrégats,vides), nutritives (azote, cations retenussur le complexe adsorbant : calcium,

potassium…) et accumulatives (carbone)sont essentielles. L’un des rôles des orga-nismes vivant dans les sols est de faireévoluer les matières organiques « fraîches »,végétales et animales, issues de la mort,pour les rendre disponibles aux sols etaccessibles à la vie, pour continuer à lanourrir. Ainsi le sol accueille la vie etremet à sa disposition les résidus de lamort.


Encadré 1

Les micro-organismes dans les sols

Parmi le monde vivant des sols, les micro-organismes sont les plus nombreux et lesplus divers. Il s’agit, principalement, de bactéries et de champignons (un grammede sol peut accueillir 10 000 espèces bactériennes et un milliard de bactéries).

Les fonctions de ces micro-organismes sont nombreuses : en particulier, ils dégradentles matières organiques et mettent des nutriments à la disposition des plantes ;l’azote, par exemple, dont l’accès aux racines est facilité par la présence de champi-gnons et de bactéries, qui vivent en association étroite (symbiose) avec les racines.

Par ailleurs, les micro-organismes dégradent les polluants, mais aussi contribuent àl’émission, par les sols vers l’atmosphère, de gaz à effet de serre (gaz carbonique CO2,oxydes d’azote N2O, méthane CH4).

Encadré 2

Les vers de terre et autres invertébrés,bâtisseurs des sols

Vers de terre, termites, fourmis… : ils sont destravailleurs de la terre infatigables. Ils creusent,ingurgitent, transportent, transforment. Agrégationet porosité des sols sont par leur action en perma-nence renouvelées. Ils transforment les matièresorganiques pour les rendre plus disponibles. Par lesgaleries et par les agrégats poreux qu’ils fabriquent,ils facilitent la pénétration profonde des eaux, desgaz, des nutriments, des racines.

En milieu tropical, les quantités de terre ingéréesannuellement par un peuplement de vers peuventatteindre 2 600 tonnes par hectare et par an, soitl’équivalent d’une couche de 20 cm de terre.Sachant que, comme pour d’autres caractéristiquesdes sols, les biodiversités morphologiques et com-portementales des invertébrés des sols sont enétroites relations avec les pédodiversités.


Les vers de terre sont au double service de la structuration des solset de leur enrichissementen nutriments minéraux.

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3 France – Morvan

Sur et dans les sols, les vivants et les morts se côtoient et se succèdent. Ici, sous forêt, une litière formée sur le sol est composée pour l’essentiel de matériaux végétaux morts,en cours de transformation par le travail de millions d’insectes, de champignons, de bactéries.Ainsi la vie se nourrit-elle de la mort. Les produits minéraux et organiques de l’évolution de la litières’incorporent dans l’horizon sous-jacent : c’est aussi le travail de nombreux êtres vivants.

en cours de la Terre libère ce carbonequi contribue à l’accentuation duréchauffement…

Le sol est un « réservoir » en eau quipermet de répondre régulièrement auxbesoins des plantes et des animaux. Soninfluence sur les ressources et les transfertsd’eau est significative. En effet, les eauxaccumulées dans les nappes phréatiquesainsi que celles qui circulent dans lesrivières ont préalablement traversé lessols en cheminant dans leurs porosités.Les comportements hydrologiques etchimiques des nappes et des rivières(niveau des nappes, ruissellements, crues,pollutions…) sont donc influencés parles porosités des sols : par exemple, uneagriculture qui entraîne le développementen surface d’un horizon peu poreux(croûte de battance, tassement…) favorisele ruissellement : l’eau, au lieu de pénétrerdans le sol, d’y être retenue pour les besoinsà venir des plantes et des animaux, puisd’alimenter la nappe phréatique, ruissellevers les rivières en provoquant sur sonpassage érosion, coulées de boue, crues,inondations.

Par ailleurs, la composition chimique etbiochimique des eaux de source reflètela chimie des parois des vides empruntéspar les eaux pour traverser les sols : l’eauqui migre dans un vide échange deséléments minéraux et organiques avecles parois de ce vide ; ainsi se trans-mettent des pollutions : une eau polluéelaisse sur les parois des vides des solsqu’elle traverse des constituants minéraux

et organiques qui pollueront les eauxsuivantes : le sol dépollueur devient ainsipollueur…

De même, les échanges gazeux sontpermanents entre les sols et l’atmosphèrequi y est présente. L’atmosphère, au contactavec les constituants des sols, s’appauvritou s’enrichit en carbone, en azote, etc.

Le sol se comporte donc comme unfiltre et comme un régulateur des fluxhydriques et gazeux. Il a par ailleurs lacapacité de stocker l’eau et de la rendre àla vie au fur et à mesure des besoins.

Bien entendu, dans le détail, les capacitésdes sols en matière de régulation des cyclesdes eaux et des gaz varient en fonction despropriétés des sols eux-mêmes : nature desconstituants, morphologie des horizons,des agrégats, des vides, des limites…

De même, selon les situations, le sol stockeou libère du carbone ou de l’azote : parexemple, en Europe, les sols sous forêt etsous prairie, ainsi que les sols des zoneshumides, retiennent du carbone ; enrevanche, les sols labourés en agricultureintensive libèrent du carbone et de l’azotesous forme de gaz à effet de serre (gazcarbonique, méthane, oxyde d’azote).

Les sols offrent à la vie un accueil diversifié Si le sol accueille la vie, c’est bien parcequ’il a la double capacité d’assurer ladiversité des habitats et celle des ali-ments : cela à partir des constituantsissus des roches-mères, des eaux de pluie,de l’atmosphère et de la vie elle-même.D’une part, il offre, à différentes échellesd’organisation, une grande diversitémorphologique d’habitats, de nichesécologiques (il s’agit, en particulier, de ladiversité morphologique des porosités :taille et forme des vides, auxquelles lesêtres vivants savent s’adapter) ; d’autre part,à l’échelle de ces habitats, le sol contientet rend disponibles ou indisponibles, selonles cas, les éléments nutritifs nécessairesà la vie, ou périlleux pour elle. Le solconserve sous forme inassimilable leséléments minéraux en excès, qu’il libèreet rend disponibles au fur et à mesuredes besoins : il s’agit là des fonctions« garde-manger », « gestion des stocks »,« barrages aux éléments toxiques »,jouées par les acteurs vivants agissant surles constituants minéraux.

Le sol, par la diversité de ses structures etde ses constituants, représente donc à lafois un immense logis « multiplexe » etun garde-manger dont la taille, le

remplissage et l’accessibilité sont fonctionde ses caractéristiques pédologiques.Cela veut dire également que les diversitésbiologiques sont fonction des pédodi-versités, morphologiques et physico-chimiques.

Les sols contribuent aux cycles de l’eau et de l’atmosphèreLes sols régulent au quotidien les fluxhydriques et gazeux. Ils interviennentsur les écoulements superficiels deseaux continentales vers les nappes etles rivières. Ils échangent avec l’eau etl’air des constituants minéraux etorganiques.

Quelques chiffres permettent de prendreconscience de l’importance des relationsentre pédosphère, atmosphère et hydro-sphère :

– à chaque instant, un tiers du volumedes eaux douces continentales se trouvedans les sols ;

– les sols renferment deux à trois foisplus de carbone que l’atmosphère ; ilsen contiennent autant voire plus que lavégétation ; ils contribuent ainsi à limi-ter l’effet de serre ;

– les sols gelés arctiques conserveraientenviron l’équivalent de la moitié ducarbone présent aujourd’hui dans l’at-mosphère terrestre : le réchauffement

Le sol et ses fonctions 57

Le sol a la double capacité d’assurer la diversité des habitats et celle des aliments.

Le sol est à la fois un réservoir et un filtre.

Les sols dépollueurs et polluésOn parle de pollution du sol quand il ya excès par exemple de métaux lourds etque cet excès devient toxique pour ledéveloppement vital d’un ou plusieursmaillons du monde vivant, dans le sol,mais aussi dans l’eau et dans l’air encontact avec le sol.

À notre époque, la majeure partie despollutions qui atteignent les sols sontd’origine anthropique : utilisationexcessive d’engrais (excès d’azote et de

phosphore) et de pesticides ; retombéesdes fumées industrielles et automobiles,épandages excessifs de déchets agricoles,industriels, urbains… Cependant, il nefaut pas sous-estimer l’existence de« pollutions naturelles » : en effet, dansles résidus que sont les produits de l’alté-ration des roches, des métaux lourds,présents dans les roches en faible quantité,peuvent se concentrer dans les sols etdevenir dangereux pour la vie.

Parmi les métaux lourds utiles en faiblequantité pour le développement desvégétaux et des animaux, citons le bore,

le cuivre, le nickel… ; présents en tropgrande quantité, ils deviennent polluants.Parmi les métaux lourds particulièrementdangereux, il faut encore citer le mercure,le plomb, l’arsenic…

Les sols peuvent digérer, épurer, dégraderune partie des déchets issus des activitéshumaines.

Les multiples activités biologiques dont ilssont le lieu, associées aux propriétés desconstituants et des structures pédolo-giques, en font des « usines » de traitementde déchets (agricoles, urbains, industriels).L’activité biologique dégrade les déchetsépandus dans et sur les sols. Les produitsminéraux et organiques de cette dégrada-tion sont soit lessivés, soit retenus au seinde la porosité du sol (en particulier sur lecomplexe adsorbant), soit re-consomméspar l’activité biologique, en particulier auniveau de la rhizosphère, lieu de rencontrepour le transfert vers la plante des élémentsminéraux préparés par les « amis » bactérieset champignons : c’est le rôle fertilisant decertains déchets (composts).

La réussite de la dépollution dépendbeaucoup de l’intimité qui s’établit ounon entre les porosités pédologiques, lesracines en développement, les symbiosesavec les bactéries et les champignons.On ne peut donc pas tout traiter de lamême façon : selon les caractéristiquesminéralogiques, structurales, biologiques,organiques des couvertures de sols, selonles conditions climatiques et topogra-phiques locales, selon les caractéristiques

physico-chimiques et biologiques desdéchets…, on a vite fait de dépasser lesquantités d’épandages acceptables et depasser ainsi du compost fertilisant audéchet pollueur, de transformer le solépurateur en sol pollueur. Chaque solpeut contribuer, en fonction de sa natureet de sa situation, au traitement de certainsdéchets ; mais tout excès d’épandageréduit, voire détruit, ses capacités.

Les sols fournissentaux hommes nombre de matériaux essentielsPour le bâtiment et l’industrie (argiles,graviers, sable, pierres), mais aussi pourle chauffage (tourbes), les sols fournissentdes matériaux. Ils sont en outre sourcede minerais, usuels ou précieux (fer,aluminium, or…), dont l’homme faitaussi des usages artistiques (céramique,peinture, maquillage…).

La diversité des matériauxd’origine pédologique

L’une des caractéristiques de la genèsedes sols est d’aboutir à la formation deconcentrations mono-minérales : il s’agitd’horizons qui se forment au sein dessols, soit par accumulation absolued’un ou plusieurs éléments, soit, plussouvent, par enrichissement relatif (il


Encadré 3

Les sols, puits et sources de carbone

Au niveau mondial, il y a dans les sols deux à trois fois plus de carbone que dansl’atmosphère ; il y en a autant, voire plus, dans les sols que dans la végétation terrestre.

Selon les climats, les couvertures végétales, les situations topographiques, les solsrenferment plus ou moins de carbone ; par exemple, les tourbes en retiennent desquantités importantes (ce sont des puits), que leur exploitation par l’homme relâchedans l’atmosphère (le puits devient source). D’une façon générale, les sols des zoneshumides sont des pièges à carbone.

L’agriculture intensive, avec labour, est consommatrice de matières organiques : ellelibère dans l’atmosphère des quantités importantes de carbone. Des pratiques plusdouces, remises en œuvre depuis quelques années, ayant pour but l’enrichissementdes sols en matières organiques (non-labour, maintien sur place des résidus de récolte,couverture végétale permanente, amendements organiques…), piègent du carbone.

L’urbanisation intensive des sols ralentit, voire rompt leurs relations avecl’atmosphère : le sol ne peut plus jouer son rôle de puits de carbone.

La présence de matières organiques dans les sols est donc doublement bénéfique : pourleur fertilité (morphologique, chimique, biologique) et pour freiner l’enrichissementde l’atmosphère en gaz à effet de serre.


y a concentration d’un ou plusieursconstituants suite au départ des autresconstituants).

Il en résulte ainsi, sur de grandes surfaces :

– dans les régions tropicales, des carapaceset des cuirasses ferrugineuses et alumi-neuses, formées au sein des sols parmigration et par concentration relativedues au départ de la silice. Ce sont à lafois des minerais et des matériaux deconstruction (maisons, routes…) ;

– dans les régions méditerranéennes, descroûtes et des dalles calcaires, souventutilisées pour construire des bâtiments.Ces horizons se forment par accumulationabsolue de calcaire qui vient remplacerles silicates préexistants (il y a épigénie,c’est-à-dire, dans ce cas, dissolution desminéraux silicatés et remplacement deces minéraux par de la calcite) ;

5 Togo – Lama Kara

De la roche au village, via le sol : la roche-mère est du basalte. Le sol qui prend naissance à partir de cetteroche est argileux, bien drainé (d’où la couleurrouge), finement structuré. Il comporte un horizon d’accumulation de fer(cuirasse : voir photo 4 ci-dessus) dont on voit des blocs résiduels à la surface.Ce sol, parce qu’il est argileux sans être gonflant,est utilisé comme matériau pour construireles maisons et les greniers du village. La cuirasse peut également être utilisée.Sur cette photo, on remarque la couleur rouge foncé de l’horizon superficiel du sol, la continuité de cette couleur entre la surface du sol et les murs des bâtiments du village, ainsi que des blocs de cuirasse ferrugineuseen cours d’altération.

4 Togo – Lama Kara

Une cuirasse ferrugineuse en cours de démantèlement : cette concentration de fer (souvent accompagnéed’aluminium) s’est formée au sein du sol à quelques mètres de profondeur. L’érosion des horizonssupérieurs l’a ensuite progressivement ramenée vers la surface, où l’activité biologique s’emploieaujourd’hui à la détruire. Ces concentrations de fer, quand elles sont éloignées de la surface (àquelques mètres de profondeur), sont souvent peu consolidées : ce sont alors des « carapaces » aveclesquelles on peut fabriquer des briques, qui durciront à l’air libre.

67 Maroc oriental

En haut :Croûtes et dalles calcaires : horizon d’accumulation de calcaire,formé au sein d’un sol de région aride.

En bas :Une tentative de destruction de cet horizon(par labour profond = défoncement)a ramené à la surface du sol des morceauxde dalle qui constituent alors un bon matériaude construction.

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– dans les régions tropicales, d’épais hori-zons à forte teneur en argile (kaolinite).Cette argile se forme après dissolutiondes silicates de roches éruptives ou méta-morphiques, suivie du lessivage d’unepartie de la silice. Ces « terres » riches enargile sont très utilisées pour construiredes habitations dont l’audace architectu-rale est souvent étonnante. En fait, deshorizons argileux, moins épais, sontégalement fabriqués dans les sols desrégions à climat tempéré et méditerra-néen ; et les hommes y construisent aussien « terre ». On estime qu’un tiers del’humanité habite des maisons en « terre »,extraite des sols où elle a été fabriquée.Et, depuis fort longtemps, les matériauxargileux sont également utilisés pour lacéramique, pour le maquillage… et pourl’expression culturelle et religieuse ;

– dans les régions froides et humides etdans les régions équatoriales, sur rochesacides, des concentrations de sables sili-ceux. Ce sont des horizons dans lesquelsles hydroxydes de fer et d’aluminiumont été lessivés par la podzolisation(cf. chap. 2) ; associées aux podzols, defortes accumulations de matières orga-niques donnent naissance à des tourbes(qui accumulent de grandes quantités decarbone et sont fréquemment utiliséescomme combustible) ;

– dans les horizons lessivés de solsdéveloppés sur roches éruptives oumétamorphiques, on peut découvrir desconcentrations d’or : ce minéral, présentdans la roche-mère, se concentre dans les


9 Burkina Faso

Habitat lobi traditionnel fait de moëllonsde terre séchée jointés avec de l’argile.

8 Sénégal – région de Mako

Une femme à la recherche de particules d’or travaille à l’aide d’une batée. La terre prélevée pour être lavée est puisée dans des trous profonds qui atteignent l’horizon d’altération où l’or se concentre.

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10 Madagascar – Région de Sakaraha

L’argile est utilisée pour les soins de beauté et le maquillage.

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horizons lessivés car il résiste à l’altérationet au lessivage qui éliminent les autresconstituants ;

– dans les milieux arides et désertiques, lesconcentrations fréquentes à la surface dessols sont celles de gypse (croûtes gypseuses),de sels solubles (chlorures et carbonates),de cailloux (reg), dues à l’érosion éoliennedes particules fines.

Ainsi, un grand nombre des matériauxdont les sociétés humaines ont besoinpour vivre et se développer se formentdans les sols et résultent de processuspédogénétiques. D’où des concurrenceset des conflits entre les utilisateurs dessols, en particulier dans les périphériesurbaines où les besoins en matériaux sontimportants : les bonnes terres agricolesrisquent d’être grignotées.

Outre les activités agricoles et forestières,les sols supportent, sur des surfacestoujours plus importantes, nombre deconstructions : villes, industries, infra-structures de transport… qui viennentfortement perturber les fonctions biolo-giques, alimentaires, hydrologiques etatmosphériques des couvertures pédolo-giques. Or, tous les sols ne sont pas aptesà supporter des constructions : il n’estpas bon, par exemple, de construire surdes sols contenant beaucoup d’argilesgonflantes ; les bâtiments risquent debouger, de « danser »… De même, tousles sols ne sont pas à même d’être utiliséspour n’importe quelle pratique agricole(cf. chap. 5).

11 Côte d’Ivoire – Korhogo

Poteries destinées aux usages du quotidien.

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Harmonie des couleurs :le village fortifié est construitavec les matériaux extraits des sols.

13 Bolivie – Département de Cochabamba

À 3 900 m d’altitude, une chapelle construite en adobe (briques de boue séchée).

14 Cameroun – Pouss

Une case obus.

Diversité et prouessesarchitecturales des constructions en terre

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Architecture traditionnelle de maisons-tours construites en briques de terre.

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17 Mali

Village dans le delta intérieur du Niger.

16 Maroc – Vallée du Draa, au sud de l’Atlas

Ksars : villages fortifiés où l’on habite et où l’on stocke les réserves alimentaires. La construction en terre de ces ksars exige que les parois soient très régulièremententretenues pour éviter les dégradations dues aux rares pluies.Aujourd’hui, beaucoup de ksarssont à l’abandon.

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enfouis toutes sortes de vestiges de lavie quotidienne, mais aussi des tracesmorphologiques des activités agricoles,des plus anciennes aux plus récentes,ainsi que des traces de guerres entre les

peuples. Là encore, les interprétations nesont pas simples : les phénomènes depédoturbation (mouvement et mélangedes matériaux), de bioturbation (mouve-ments liés aux activités biologiques) et

d’érosion étant continuels, l’interpréta-tion des positions géographiques et desdatations doit être menée avec grandeprudence.


Les sols, archives du passé de l’homme et des écosystèmesLes sols conservent, dans leurs consti-tuants et dans leur morphologie, denombreux témoins de leur histoire et del’histoire des milieux au sein desquels ilsse sont créés.

Histoire des sols et des écosystèmesLes différenciations successives (cf. chap. 1),les fronts de transformations, laissent destraces utiles pour reconstituer non seule-ment l’histoire des sols eux-mêmes maisaussi celle des climats, des végétations,des reliefs… et des hommes.

Ces traces consistent en éléments minérauxdont la composition varie avec le climat,en restes biologiques, débris végétaux etanimaux, témoins de la composition desenvironnements passés. Ces reconstitutionssont à établir avec prudence, en tenantcompte des multiples relations dynamiquesqui existent entre les sols et leurs milieux.Les horizons les plus superficiels, du faitqu’ils sont les plus « résiduels » (cf. chap. 2),recèlent les témoins et les traces les plusrésistants de l’histoire des sols.

Histoire des hommesLes traces historiques sont nombreusesau sein des sols, témoins de millénairesde présence humaine. On y retrouve

18 Bolivie – Lac Titicaca

Anciennes terrasses incas, en bordure du lac. Ces terrasses peuvent encore être utilisées.

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forêt sur des sols que l’on prend le tempsd’améliorer. Cette voie, l’extractivisme,est aujourd’hui de plus en plus souventchoisie et mise en œuvre.

Sols et cultures, sols et religionsLes sols et les hommes, la terre et leshommes : ce sont des relations fortes…mais en perte de vitesse tout au long duXXe siècle.

Toutes les cultures et les religions accor-dent au sol – à la terre – une grandeimportance. C’est la terre qui donne lanourriture ; c’est la terre que l’on utilisepour construire ; c’est de la terre que l’onextrait de quoi se peindre le visage et lecorps ; la terre permet de sculpter, dedessiner, de peindre… mais aussi de sesoigner. La volonté des hommes est donc– disent-ils – de respecter la terre…Cependant, la réalité est tout autre !Trop souvent la terre, le sol sont peurespectés par les hommes. En particulierau cours du XXe siècle, la course à laproduction agricole et à l’urbanisation aéloigné les hommes du « respect » de leurssols. La connaissance scientifique sur lessols s’est considérablement développée,mais les principaux utilisateurs des solsn’en ont guère tenu compte, involontai-rement pour la grande majorité, qui n’apas accès aux résultats scientifiques, maissouvent volontairement pour ce qui est

On peut, à titre d’exemple, citer les progrèsréalisés en Amazonie, depuis quelquesannées, dans la connaissance des occupa-tions humaines du passé. En particulier,la découverte et l’étude des terras pretasdos Indios (les terres noires des Indiens),horizons pédologiques de couleursombre, chimiquement et archéologi-quement très riches, révèlent que cesterres noires sont la marque d’uneimportante occupation humaine, quidisparut au XVIe siècle avec l’arrivée desEuropéens.

L’étude pluridisciplinaire de ces solsnoirs d’origine anthropique permet dedécouvrir comment s’est nouée, il y aquelques siècles, voire millénaires,l’association étroite entre les hommes etla forêt : on estime à plusieurs millions lenombre de personnes qui vivaient enAmazonie avant l’arrivée des Européens.Aujourd’hui, l’abondance et la richessedes terras pretas dos Indios et les sociétéshumaines qui les ont élaborées pèsentfortement sur les débats concernantl’avenir des forêts et des hommes enAmazonie. L’alternative actuelle oppose ladestruction des forêts – très riches, quel’on remplace par l’agriculture et l’élevage,considérablement plus pauvres – à lapréservation contre toute utilisationanthropique des richesses. Or on peutmaintenant proposer une troisième voie,celle de l’occupation des forêts par dessociétés humaines vivant des ressourcesforestières auxquelles s’ajoutent des res-sources agricoles produites au sein de la

des ingénieurs, des techniciens, desaménageurs, qui considèrent que tenircompte des sols et de leur diversité leurcomplique la vie !

En ce début de XXIe siècle, les dirigeantset les éducateurs (enseignants, anima-teurs associatifs) semblent se réveiller :ils prennent conscience, tout douce-ment, que nourrir 9 milliards d’humainsen 2050 ne se fera pas sans une trèssérieuse prise en compte de la réalité dumilieu sol et des relations entre les sols etles sociétés. Cela nécessite la sensibilisa-tion de tous, ce qui ne sera possiblequ’en s’appuyant sur les diversités et lesspécificités culturelles des relations sols-hommes : il n’y a pas de démarcheunique d’éducation au sol.

Les sols contribuent à l’élaborationpermanente des reliefsLa tectonique est l’acteur numéro 1 de lagenèse des reliefs. Elle détermine, dansles hautes chaînes de montagne, lesaltitudes, la mise en place des roches lesunes par rapport aux autres, l’importancedes dénivelés, et c’est sur ces matériauxque l’altération, la pédogenèse et l’érosiontravaillent conjointement pour donnernaissance à des sols et à des reliefsadoucis.

Si côte à côte les reliefs sont différents surun granite et sur un calcaire compact,


Un exemple d’extractivisme :exploitation de la fibre de Piassaba,utilisée pour fabriquer des balais.La coupe se fait en respectant les rythmes naturels de reproduction.En choisissant la voie de l’extractivisme(cueillette), on se donne pour objectif de vivre des ressources du milieu forestier tout en respectant les vitesses de renouvellementde ce que l’on prélève (fruits, sève, bois,écorce, fleurs…).

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cela tient non pas aux roches elles-mêmes, mais aux caractéristiques des solsqui prennent naissance sur ces roches.C’est pour cette raison que les reliefs surroches équivalentes ne sont pas les mêmesquand on change de région climatique :si le relief sur un granite n’est pas lemême en milieu tempéré et en milieutropical, c’est parce que les sols forméssont différents, et donc les changementsde volumes et les phénomènes d’érosiondiffèrent eux aussi.

Plusieurs phénomènes pédologiquesmajeurs contribuent à la genèse desreliefs :

– la formation du matériau sol à partirde la roche qui s’altère. Au cours de cettefabrication interviennent des change-ments importants de structures, avec unfort développement des porosités ; celaprovoque des abaissements différenciésde la surface, variables selon les roches,les pentes ;

– le développement, au sein de certainssols, d’horizons compacts, durcis, peuporeux, qui, d’une part, vont conduireles eaux à circuler latéralement, d’autrepart, vont résister à l’érosion. Des plateauxprennent naissance, protégés par leshorizons compacts. C’est le cas, parexemple, des plateaux cuirassés (fer)d’Afrique tropicale, que l’on retrouvejusque dans le Sahara ; c’est aussi le casdes croûtes calcaires méditerranéennes ;

– les phénomènes d’altération par épigéniequi homogénéisent la surface ;


20 Mauritanie – Sahara

Sols et reliefs : plateaux cuirassés, résistant à l’altération donc à l’érosion. La cuirasse (de fer) s’est formée à l’intérieur du sol, sous climat plus humide.Les horizons supérieurs du sol ont été érodés, ramenant vers la surface la cuirasse qui marque le relief.


– les concentrations en surface, par érosiondifférenciée, des cailloux ayant résisté àl’altération ; ces minces couverturescaillouteuses empêchent l’érosion de sepoursuivre.

Sols et reliefs se forment en mêmetemps, conjointement. Il n’y a pasgenèse du relief puis des sols ; les solsne se forment pas sur et en fonctiond’un relief préexistant.

La tectonique soulève les reliefs et relance,accélère les phénomènes d’altération, dedrainage, de pédogenèse et d’érosion.Pendant le calme post-tectonique, lapédogenèse prépare les matériaux et lesdifférenciations pédologiques sur lesquelsl’érosion va travailler pour aplanir lesreliefs.

21 Maroc – Anti AtlasLa pédogenèse (formation des sols) est moteur de la formation d’un relief en glacis.

La structure sédimentaire des roches (alternance de couches plus ou moins argileuses et sableuses, calcaires et non calcaires) est recoupée par la surface plane,régulière, du relief (glacis). Sous la surface du versant (glacis), le sol est latéralement homogène et cela malgré l’hétérogénéité des roches sédimentairesrecoupées par le versant.Le sol est constitué de deux horizons principaux : un horizon supérieur brun-rouge (1), qui se forme par altération et décarbonatation de l’horizon sous-jacent ;un horizon inférieur blanc (2), d’accumulation de calcaire qui se forme par altération de la roche sous-jacente et par accumulation latérale de calcaire.Cette accumulation de calcaire se réalise avec remplacement des minéraux de la roche sédimentaire : il y a épigénie.Il y a donc : altération de la roche sédimentaire ; transport latéral de calcaire, par l’eau et par le vent ; accumulation de calcaire à la base de l’horizond’altération : cette accumulation de calcaire (horizon 2, blanc) se fait avec épigénie des minéraux des roches sédimentaires, dont l’hétérogénéité est ainsieffacée ; formation de l’horizon 1, à partir de l’horizon 2, par décarbonatation : l’horizon 2 ayant effacé les hétérogénéités de la roche, l’horizon 1 esthomogène ; enfin érosion superficielle homogène, donnant naissance au glacis très régulier.

Sols et reliefs se forment, en permanence, les uns en fonction des autres.

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22 Maroc – Anti Atlas

On note ici la belle régularité des versants en forme de glacis sombresqui recoupent des roches de dureté diverse.Au premier plan, une tranchée met à jour des poches de sols rouges développés à partir d’un grès. La surface des roches qui affleurent est noircie par des phénomènes d’oxydation du fer :c’est la formation du vernis du désert. On remarque que, sans la tranchée, ouverte pour la construction d’une route, la couleur rouge du sol est invisible. On sait par ailleurs que cette couleur rouge n’est pas présente dans tous les sols de ce versant : les sols rouges ne sont présents que sur grés et sur calcaires compacts ; sur argiles et marnes, les sols sont bruns : mais ces variations latérales des couleurs des sols, en fonction des roches,sont masquées par le vernis du désert qui se développe sur tous les cailloux concentrés à la surface.

23 Maroc – Anti Atlas

Autoprotection des sols contre l’érosion : étonnant, ce paysage aride où le couvert végétal du sol est faible, dispersé, et où pourtant on ne décèle que peu de traces d’érosion violente. La roche, blanche, n’est pas calcaire ; le sol est rouge, argileux, d’une épaisseur significative (de l’ordre du mètre). Le sol ici s’autoprotège : il est recouvert de cailloux blancs, ayant la même couleurque la roche. Ce couvert caillouteux, résiduel de l’altération de la roche, est né à la suite de l’érosiondes particules fines : une fois formé, ce couvert caillouteux bloque la poursuite de l’érosion. Mais attention, danger si l’on y touche : la construction de la route déclenche des reprises d’érosion.

Chapitre 4

Les solsen danger

Figuier de barbarie et oliviers sur ciel d'orage – Tunisie

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Hommes et sols : des relations vitalesmais conflictuelles

Depuis 10 000 ans, c’est-à-dire depuisles tout débuts de l’agriculture, l’hommeaccentue progressivement sa présencesur Terre, sa pression sur l’ensemble desmilieux et des ressources : d’abord dou-cement, puis de plus en plus rapidement,de plus en plus violemment, en particulierpour ce qui est des sols.

Depuis 10 000 ans, les hommes défrichent,coupent, brûlent. Ils ont abandonné lacueillette, ils labourent et sèment, ilsapportent des amendements et desengrais, ils irriguent… Ils construisentaussi des villes, des routes, des usines...Au total, ils génèrent, sans y prêter uneattention suffisante, des modificationsimportantes de la biosphère, de l’atmo-sphère, de l’hydrosphère et de la pédo-sphère : les sociétés humaines ont ainsimodifié les sols mais aussi les conditionsde l’évolution de ces derniers. L’histoirepré-anthropique des sols fut en effettotalement différente de l’histoire de ces10 000 dernières années.

Ce n’est que depuis peu que les sociétéshumaines commencent à prendreconscience des risques engendrés par cettesituation : dans de nombreuses régions, lesol a été abandonné au triste sort de simplesupport du rural et de l’urbain.

Scientifiquement, la prise de consciencemoderne de la nécessité de connaîtreles sols et d’y faire attention date duXIXe siècle. Cependant, tout au cours du

XXe siècle, priorité fut donnée à uneproduction agricole de plus en plusintensive, sans prendre garde aux des-tructions que cela entraînait : il fallait

Les sols en dangerL’histoire des sols avant l’homme a été totalement différente de l’histoirede ces 10 000 dernières années.



En Amazonie, le défrichement de la végétationnaturelle s’est accéléré depuis une cinquantained’années : défrichement aveugle destinéà remplacer une immense et productivebiodiversité par une agriculture peu diversifiéepuis par l’élevage bovin extensif. Le massacre atteint les sols qui perdentleur fertilité structurale, organique, minérale.Partout dans le monde, les défrichements, sans nuance, des couverts végétauxet l’intensification non diversifiée de l’utilisationagricole des sols se poursuivent sans que l’on s’interroge sur les alternatives envisageables.

Pourrait-on essayer de faire autrement ?Doit-on tout détruire pour produire l’alimentationet pour répondre aux autres besoinsdes hommes ?

2 France – Montpellier

L’extension des villes, des autoroutes, des zones industrielles… se fait en oubliant la diversité des sols et de leurs fonctions. En France, les sols ne sont pas pris en compte pour l’établissement des plansd’occupation … des sols ! Biodiversité et sols en sont les principales victimes. En France, on estime à 60 000 hectares la surface de sols qui, chaque année, disparaît sous le béton :600 000 hectares en dix ans, soit la surface d’un grand département français.

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produire à tout prix, pour nourrir lemonde disait-on, mais aussi pour nourrirles marchés… Priorité aussi à une occu-pation urbaine, industrielle, routière,tentaculaire, qui s’est souvent développéesur les sols les plus fertiles. On a ainsiépuisé, voire détruit, des centaines demilliers d’hectares de sols et autres milieuxnaturels, sans penser aux lendemains…


À Oran, le front d’urbanisation se déplace en envahissant les plaines fertiles qui furentà l’origine de la création de la ville.

Mais l’urbanisation envahit aussi les collinespériphériques. Soit on laisse faire :c’est le cas, par exemple, des favelas(bidonvilles) de Rio de Janeiro, qui s’accrochentà des versants qui sont à tout moment menacéspar les glissements de terrain (il y a des mortstous les ans) ; soit on prévoit et on planifie :on entreprend alors (voir Belo Horizonte) des travaux souvent gigantesques, des terrassements qui meurtrissent les sols,et qui souvent sont faits trop vite,sans tenir compte des diversités pédologiques.Ces aménagements provoquent alors de fortesdéstabilisations des versants : ruissellements,érosion, glissements de terrain, inondations,« coulées de boue »...

3 Algérie – Oran

4 Brésil – Rio de Janeiro

5 Brésil – Belo Horizonte

En France, on estime à 60 000 hectares la surface de sols qui, chaque année, disparaît sous le béton : 600 000 hectares en dix ans, soit la surface d’un grand départementfrançais.

Ce n’est que récemment, depuis la fin duXXe siècle, que les attitudes ont commen-cé à changer… lentement. Aujourd’hui,le sentiment prédomine que les « dégâts »sur les sols et les milieux auxquels ilssont associés sont « considérables ».

Mais qu’entend-on par « considérable » ?Comment distinguer ce qui est grave dece qui l’est moins ? Comment recon-naître ce qui est réversible et ce qui nel’est pas ? Comment chiffrer les baissesde fertilité agricole et leurs consé-quences ? Comment évaluer les coûtsdes changements hydrologiques (crues,pollution) et atmosphériques (accumu-lation des gaz à effet de serre), ainsi queles coûts des phénomènes d’érosion et deleurs conséquences… ?

Un fait inquiétant :aujourd’hui,la destruction des sols va plus vite que leur constructionQuand on voyage en Europe à l’époquedes labours, un fait intrigue dans le pay-sage : la couleur des surfaces labouréesest changeante ; elle n’est pas uniforme,elle n’est plus uniforme… Un peu par-tout en effet, on voit apparaître dans leschamps labourés des surfaces plusclaires, comme une « lèpre blanche » qui

s’accroît d’année en année. Or, en yregardant de plus près, on s’aperçoit queles zones labourées plus claires corres-pondent à des remontées vers la surface,par le travail du labour, d’une terre plusclaire située en profondeur : en admet-tant que, sur une parcelle donnée, laprofondeur du labour reste la mêmed’une année sur l’autre, et qu’elle est par-tout la même sur la parcelle, cela signifieque, d’année en année, les horizonssuperficiels A, organo-minéraux, de cou-leur plus sombre, se sont amincis ; ils’agit là du travail sournois de l’érosionqui, dans certaines zones cultivées, vamaintenant plus vite que la formationdes sols, et en particulier que la recons-truction pédogénétique de l’horizon A.Cet exemple illustre la gravité de lasituation : aujourd’hui, un peu partoutdans le monde, la destruction des sols vaplus vite que leur construction ; si on n’yest pas très attentif, cette destructionn’est pas toujours visible et quand la« lèpre » apparaît en surface, il est alorssouvent déjà trop tard pour réagir : carcela veut dire que l’horizon A, le plusfertile du sol, s’est déjà sérieusementaminci.

Les sols en danger 73

6 France – Provence

La « lèpre blanche » fait apparaître les surfaces où l’érosion va le plus vite :les ruptures de pente convexes, les hauts de versants, les sommets d’éperons...Le plus souvent, les zones claires correspondent à l’affleurement d’horizons calcaires (horizons S ou Bca ou C), normalement situés au-delà d’une quarantaine de centimètresde profondeur : ils sont rapprochés de la surface par l’érosion et par le labour.

Suite au défrichement et à la mise en culture, l’horizon A du sol s’appauvrit très vite (en quelques années) en matières organiques et en activités biologiques. Il s’ensuit la destruction des agrégats, des migrations d’argile, verticales et latérales,la fermeture partielle des porosités, le développement de tassements :les eaux de pluie ruissellent et l’érosion se développe.

La destruction des sols cultivés va plus vite que leur construction…

© M. Dosso

En effet, maintenant, à l’échelle mondia-le, les activités humaines modifient lesclimats (températures) et les composi-tions chimiques de l’atmosphère et despluies : on peut en conclure que tous lessols du monde, fortement dépendantsdes climats, de l’air et des pluies, sontinfluencés et en cours de changement : iln’y a plus, nulle part, de sols « naturels »,non anthropisés, non influencés par lesactivités humaines.

Plus localement, les défrichements desforêts et des steppes, l’intensification del’agriculture, l’urbanisation, l’industria-lisation, le développement des trans-ports, l’accroissement des épandages dedéchets…, tout cela agit sur les sols et lestransforme.

Quand l’homme prend soin des sols, il les amélioreLes agriculteurs ont souvent su amélio-rer la fertilité des sols auxquels ils avaientaccès ; ils ont su les protéger contre l’éro-sion ; ils ont su aménager des sols là oùil n’y en avait pas.

En Amazonie, les « terres noires del’Indien » (cf. chap. 3) représentent unexemple important de la capacité deshommes à élaborer une fertilité agricoletout en assurant le renouvellement de laforêt, dont ils ont besoin pour se nour-rir, se soigner, se loger, s’exprimer.

En France, les estimations de l’Inra(Institut national de la recherche agronomique) sont les suivantes :vitesse moyenne de formation des sols = 0,1 à 0,02 mm par an ;érosion moyenne = 1 mm de solspar an.Cependant, ces chiffres varient beaucoup selon les roches-mères, les climats, les reliefs, les couvertsvégétaux, les pratiques agricoles…

Tous les sols sont modifiés par l’hommePendant des millions d’années, depuisque la vie existe sur les continents, lessols se sont formés naturellement, sousl’action de l’eau, de l’air, de la vie ani-male et végétale. Ils se sont formés diffé-remment selon les climats, les roches, lesreliefs (cf. chap. 2). Ils se sont différen-ciés en fonction du temps. Ils se sontépaissis selon les vitesses relatives del’altération des roches et de l’érosion dessurfaces.

L’arrivée de l’espèce humaine et surtoutl’essor de l’agriculture, de l’urbain, del’industrie ont tout changé : l’homme estrapidement devenu le principal agent dela formation et de l’évolution des sols. Ettrès récemment, au cours du XXe siècle,tout s’est encore accéléré.

Tout autour de la Méditerranée, maisaussi un peu partout en Asie, les hommesont su, autre exemple, aménager enterrasses de cultures les sols peu épais despentes fortes (cf. chap. 5).

Et on peut encore citer les polders néer-landais, les bocages bretons, les grands

périmètres irrigués des régions arides,mais aussi les apports d’amendementsorganiques et minéraux : ce sont autantd’exemples des efforts faits par leshommes pour protéger et améliorer lessols dont ils ont besoin pour vivre.


7 France – CévennesAménagement des sols en terrasses.

Là où les pentes sont trop fortes et, de ce fait, les sols sont trop minces,les hommes ont souvent réalisé des travaux gigantesques de mise en terrassesavec le double objectif d’empêcher l’érosion et de permettre l’irrigation.

Quand l’homme force les sols, il les abîme Au XXeXX siècle, en quelques années, des solsagricoles très riches, tels les chernozems(les terres noires) d’Ukraine, se sont appau-vris biologiquement, organiquement,minéralement, avec genèse en surfaced’horizons fortement lessivés. En quelquesannées aussi, dans les champs, les structuressuperficielles en agrégats se détruisent,

ce qui mène à la formation de pelliculesimperméables qui gênent le développementdes plantes et favorisent le ruissellementdes eaux de pluie, donc l’érosion : cesphénomènes sont courants dans lemonde entier, en particulier partout làoù les sols s’appauvrissent en matièresorganiques.

Autre phénomène inquiétant, le tassementsuperficiel, conséquence d’une mécani-sation trop lourde (tracteurs, remorques)utilisée dans des conditions d’humidité

des sols inadaptées ; ce tassement provientaussi très souvent d’une mauvaise gestiondes pâturages (par l’effet du piétinementdu bétail). Ces tassements non seulementgênent les activités biologiques, mais ilsperturbent aussi la circulation de l’eau,ce qui entraîne :– une augmentation importante de lacirculation latérale de l’eau dans le sol ;– donc moins d’eau disponible vers lesfronts d’altération des roches (l’altérationen est ralentie) ;

89 Maroc oriental aride

Souvent, si les sols se voient dans un paysage, c’est parce qu’ils ne vont pas bien :– on les voit parce que, suite à l’usage agricole, leur porosité superficielle est en partie détruite,fermée aux échanges hydriques et gazeux (par le tassement et par la présence d’une pelliculeformée par la destruction des agrégats), ce qui gêne le développement de la végétationet favorise le ruissellement de l’eau, donc l’érosion ;– et surtout on voit les sols justement parce qu’ils sont victimes de déchirures, d’arrachementsde leurs couches superficielles, voire du sol tout entier : on les voit parce que l’érosion les blesse.

10 France – Gers

L’irrigation est souvent indispensable pour couvrir les besoins des cultures.Encore faut-il savoir l’utiliser sans excès. En effet, deux dangers principaux guettent les sols irrigués :le compactage des horizons, soumis à l’alternance répétée « trop d’eau-pas assez d’eau »et la salinisation des horizons de surface consécutive à l’évaporation de l’eau d’irrigation.Ici, l’irrigation d’un sol argileux a créé en surface un horizon très compacté ;le labour de cet horizon donne naissance à de grosses mottes très denses.


© M. Dosso


Encadré 1

Quelques-unes des principales dégradations des sols dues aux activités humaines

Dès que l’homme défriche puis cultive, il provoquedans les sols des modifications significatives :– d’une part, appauvrissement et transformation de ladiversité biologique ; d’autre part, baisse des teneurs enmatière organique ; ces phénomènes concernent toutd’abord les horizons A, puis gagnent toute l’épaisseurdu sol ;– il s’ensuit des modifications structurales, principa-lement de l’horizon A de surface : diminution del’agrégation et de la stabilité des agrégats ainsi que de laporosité (avec formation, en surface, de pellicules peuperméables = battance) ; il peut y avoir aussi des tasse-ments, des semelles de labour ; tout ceci porte atteinteau bon développement des systèmes radiculaires et à lacirculation de l’eau, qui devient plus latérale et plussuperficielle ;– appauvrissement en nutriments (consommation parles cultures) et en particules fines argileuses (érosion etlessivage des particules qui ne sont plus agrégées) ;– accélération, selon les situations topographiques, del’érosion (arrachement) ou de l’enfouissement (sédi-mentation) par les produits de l’érosion en provenancedes amonts (cf. encadré 2) ;– développement aval des excès d’eau, donc des condi-tions hydromorphes.

Ces dégradations sont pour la plupart difficilementévitables. Elles sont aggravées par le fait que leshommes ne se donnent ni le temps ni les moyens detenir compte, quand ils les utilisent, de la diversité dessols. Cependant, beaucoup de ces dégradations sontréversibles : on peut favoriser la reconstruction, rapide(en quelques dizaines d’années), des horizons A(teneurs en matière organique, agrégation, porosité).

Nous l’avons déjà dit (cf. chap. 2) : le matériau sol, quinaît de l’altération des roches, se fabrique lentement ; ilest lentement renouvelable ; mais nombre de constituantset de morphologies naissent, disparaissent puis renaissent,de façon permanente et répétée : le sol peut être alorsconsidéré comme rapidement renouvelable.

Quand l’irrigation est mal conduite (excès d’eau,drainage insuffisant) :

– les modifications structurales des horizons de surfacesont encore plus importantes ;

– la salinisation (accumulation de sels solubles) etl’alcalinisation (accumulation de sodium sur le complexeadsorbant) se développent, ce qui peut conduire le solvers la stérilité.

La croissance de l’urbanisation et de tout ce quil’accompagne (complexes industriels, réseaux de trans-ports, parcs et terrains de sport, barrages…) condamneà l’enfouissement, à la destruction, des surfaces consi-dérables de sols : il s’agit souvent de sols de qualité quiavaient justifié, lors de leur création, l’installation descités. Par ailleurs, la grande majorité des cités et des voiesde communications se développent sans tenir comptede la diversité des sols : il en résulte que les meilleurssols agricoles ne sont pas protégés, mais aussi que l’onnéglige les propriétés des sols pour construire de façondurable. Enfin, la pollution des atmosphères urbainesse répercute sur les sols urbains et péri-urbains.

Les pollutions des sols, qui peuvent se transmettre àl’eau, à l’air, aux plantes et aux divers ensembles biolo-giques qui y sont présents, ont plusieurs origines :

– l’épandage excessif de déchets d’origine agricole(lisiers), urbaine, industrielle ;

– l’utilisation abusive d’engrais, d’amendements, depesticides ;– la proximité d’émetteurs de gaz polluants (industries,autoroutes…).

Parmi les polluants les plus fréquents, on peut citer desmétaux lourds (cuivre, plomb, cadmium…), desnitrates et des phosphates.

11 Thaïlande

Casiers de riz irrigués en saison sèche : les taches blanches salines apparaissent en surfacede manière irrégulière.

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– mais davantage d’eau ruisselant ensurface ;– donc des phénomènes d’érosionamplifiés ;– une forte augmentation de la violencedes crues de fleuves et de rivières ;– davantage de transport de sédimentspar les rivières en crue.

Destruction des structures et des porosités,tassements superficiels et sub-superficiels(genèse de « semelles » de labour), appau-vrissements biologiques, organiques etminéraux, modification des voies decirculation hydriques… Tout cela conduità l’accélération de l’érosion (cf. encadré 2)qui peut prendre des allures catastro-phiques : arrachements à l’amont, couléesd’eaux boueuses, sédimentations à l’aval.Cette érosion atteint les horizons les plusriches ; elle conduit à rapprocher de lasurface les horizons plus profonds, quisont moins fertiles.

L’érosion accélérée des sols est certaine-ment le phénomène le plus grave enmatière de dégradation anthropique descouvertures pédologiques. Parce qu’elletraduit d’autres dégradations qui la pré-cèdent et la provoquent (appauvrissementsbiologiques et organiques, déstructuration,tassement…) et parce qu’elle peut être

L’érosion accélérée des sols : un phénomène grave… et significatif…

12 Maroc – Haut Atlas

Les cascades d’Ouzoud après un orage : les sols développés sur roches sédimentaires rouges du Permo-Trias sont très sensibles à l’érosion. On les retrouve dans les rivières puis dans les lacs de barrage qu’ils viennent envaser.

© IRD/V. Simonneaux


13

Au premier plan, on voit que la surface du solest lisse : la porosité de la surface du solest fermée (c’est le résultat de la destructiondes agrégats par les gouttes de pluie). Pour faciliter la germination des plantes,mais aussi la pénétration des pluies à veniret donc pour alimenter les plantes et empêcherle ruissellement superficiel et l’érosion,l’agriculteur effectue un labour peu profond...qu’il faudrait recommencer après chaque pluie !La solution réside dans le développementà la surface du sol cultivé d’une coucheenrichie en matières organiques, qui assure à la fois la protectioncontre l’impact direct des gouttes de pluie et l’amélioration des stabilités structurales.

Sinon, ruissellement et érosion se développenttrès vite et très fort.

14 Brésil – État de São PauloUne « voçoroca »,développée en quelques années.

L’érosion en ravines est très destructrice : elle touche les champs cultivés, les pâturages, les constructions urbaines...

15 Viêt-Nam

De toute part, des plantationssont menacées par l’érosionsous l’effet de la déforestation et du surpâturage.

Origine, développement et conséquences d’une érosion en ravines

mortelle : l’érosion en ravines telle qu’onla voit se développer un peu partout dansle monde (voçorocas du Brésil, lavakas deMadagascar, rills d’Afrique du Sud…)est meurtrière pour les couverturespédologiques ; elle menace les champsmais aussi les zones urbaines.

© IR

D/P

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1617 Brésil – État de São Paulo

Des constructions urbaines, planifiées (lotissements) ou non, sont directement menacéespar les voçorocas (ravines) dont la naissance et le développement accéléré sont en partie dus à l’imperméabilisation des sols provoquée par l’urbanisation elle-même.Les sols sont ferrallitiques (ferralsols).

Encadré 2

L’érosion accélérée des sols : un phénomène grave et significatif

Si les sols sont visibles dans un paysage, c’est souvent parce qu’ils ne vont pas bien :

– on les voit parce qu’ils sont tassés, compactés, ce qui gêne le développement de lavégétation ;

– on les voit surtout parce qu’ils sont victimes de déchirures, d’arrachements de leurshorizons superficiels, voire du sol tout entier : on voit les sols parce que l’érosion lesblesse.

La source de l’érosion est double : par action de l’eau qui ruisselle parce qu’elle estempêchée de pénétrer dans le sol et par action du vent.

Érosion : arrachement, transport et dépôt de particules et d’agrégats de sol,le dépôt pouvant être proche ou lointain.

L’érosion liée à l’eau qui s’écoule de temps en temps à la surface du sol est un phé-nomène normal : l’épaisseur d’un sol est le résultat de la différence entre, d’une part,la vitesse de formation du sol à sa base (vitesse de l’altération des roches) et, d’autrepart, la vitesse de l’érosion superficielle.

Dans les régions à climat tempéré ou méditerranéen, sous végétation naturelle fores-tière ou steppique, l’épaisseur des sols s’établit à quelques dizaines de centimètres,voire 1 ou 2 mètres ; c’est une bonne épaisseur, qui permet à l’activité biologique debien se développer tout en restant en contact avec la roche-mère du sol, roche qui,en s’altérant, nourrit la vie.

Cependant, dans les régions à climat tropical humide, l’altération des roches estbeaucoup plus rapide ; l’érosion n’ayant pas alors une vitesse suffisante, les solsatteignent plusieurs dizaines de mètres d’épaisseur et sont de ce fait très appauvris enéléments nutritifs dans leurs horizons supérieurs.

L’érosion des sols est donc nécessaire pour que la vie reste en relation avec une partie importante de ses sources nutritives, qui proviennent de l’altération des roches.

Cela dit, dès que l’homme intervient, en particulier par le biais de l’agriculture et despâturages, il modifie les conditions de circulation des eaux dans et sur les sols : lesporosités superficielles diminuent, le ruissellement des eaux de pluie en surfaces’accentue… L’érosion s’accélère en s’attaquant d’abord aux horizons de surface richesen activités biologiques et en matières organiques. Les sols s’amincissent dangereusement,

Quelles conséquencessur l’ensemble de la Terre ?La transformation anthropique del’ensemble des sols du monde est uneréalité, qui se traduit par des modifica-tions importantes des autres milieux :

– la biosphère se modifie et s’appauvrit ;

– l’atmosphère se pollue et s’enrichit engaz à effet de serre (gaz carbonique,méthane, oxydes d’azote…) ; en consé-quence, les climats changent ;

– l’hydrosphère : le cycle de l’eau devientplus violent et se raccourcit ; les eaux sepolluent ; au total, l’eau se raréfie pourles besoins humains.

Globalement, la fertilité des milieux et dessols, par rapport aux activités humaineset par rapport à la vie en général, semodifie : certains milieux s’enrichissent,la plupart s’appauvrissent, cela pouvantconduire à l’abandon provisoire, voiredéfinitif, de grandes surface de terres et àla migration de populations. Les réfugiés« pédologiques » existent ; ils fuient lesrégions où les sols dégradés ne peuventplus les nourrir : c’est le cas en Afriquedes régions tropicales sahéliennes, où il ya conjonction entre les appauvrissements


19 BurundiUn glissement de terrain ravage une plantation de bananiers

La pédogenèse crée à l’intérieur des sols des différenciations structurales importantes qui modifient les propriétés mécaniques des couvertures pédologiques par rapport à leur roche-mère.Par ailleurs, les horizons pédologiques ont chacun des comportements mécaniques spécifiques et des discontinuités porales prennent naissance au niveau des limites qui séparent les horizons les uns des autres.

Tout cela peut conduire les sols à des comportements périlleux : en particulier, suite à des événements pluvieux excessifs, des glissements de terrain peuvent se produirebrusquement : les horizons supérieurs, trop rapidement engorgés, « coulent » le long des pentes ;ils peuvent aussi glisser au niveau des plans structuraux qui séparent les horizons.

les produits de l’érosion vont se déposerà l’aval des pentes, puis dans les ruisseaux,les fleuves, les lacs… les mers et lesocéans.

Par ailleurs, dans les régions à saisonsèche accentuée, les structures superfi-cielles des sols desséchés s’effritent ; levent peut alors s’en donner à cœur joiepour arracher les particules argileuses,limoneuses, sableuses qui vont envahirl’atmosphère, souvent très haut et trèsloin.

Enfin, érosion hydrique veut dire aussisédimentation à l’aval des élémentsarrachés à l’amont. Cette sédimentationest la chance de certaines régions : lesalluvions qui, à chaque crue, se déposentsur les basses terrasses et dans les deltas desgrands fleuves constituent la richesseprincipale des peuples agricoles qui s’ysont installés ; le delta du Nil en Égypteen est l’un des meilleurs exemples.

Mais la sédimentation entraîne aussi lesglissements de terrain ravageurs ainsique les dépôts qui accompagnent lesinondations et envahissent les maisonset les magasins des villages : tous lesans, en France, des « coulées boueuses »se produisent avec érosion des champset dépôts dans les cités.

Dans les régions désertiques et leurspourtours, l’érosion éolienne estaccompagnée de la formation de dunesqui, à plusieurs reprises, recouvrentpuis découvrent les sols, les végétations,les habitats humains.

Tout cela coûte… mais combien ?

© C. Mathieu

organiques, biolog iques, structuraux,minéraux et la sécheresse climatique ;c’est le cas également de la salinisationde grands périmètres irrigués, tel ceux del’Ouzbékistan (Mer d’Aral).

Tout cela coûte… mais combien ? Ladégradation des sols et ses conséquencessont rarement prises en compte dans lebilan économique et social de la « miseen valeur » d’une région.

En Bretagne, la politique agricole menéedepuis les années 1970 avec suppressiondu bocage, développement de la culturedu maïs-grain peu adapté au climatlocal, extension excessive des élevageshors-sol producteurs de lisiers (porcs,volailles), cette politique a provisoire-ment enrichi pendant quelques annéesceux parmi les agriculteurs qui ont purésister à l’expulsion de leur terre pourdes raisons économiques ; mais elle aappauvri le capital naturel dont disposel’ensemble de la société, rurale et urbaine :ces appauvrissements se manifestentsous la forme de pollutions par lesnitrates de toutes les nappes phréatiques,d’eutrophisation des milieux côtiers(prolifération des « algues vertes »), dediminution de la biodiversité, de tassementpuis d’érosion des sols. Tout cela coûtecher (mais combien ?) et est supporté parl’ensemble de la société, présente et future.Cela n’a pas empêché de reproduire,quelques années après, les mêmeserreurs : aujourd’hui, en Alsace, on détruitle bocage en milieu limoneux pour ydévelopper une agriculture intensive


20 Burkina Faso – Mare d’Oursi

Vent de sable déplaçant des quantités importantes de matériaux (particules et micro-agrégats) arrachés aux sols.

© IRD/F. Sodter

inadaptée. Et cela recommence : fermeturedes porosités, ruissellements superficiels,genèse de coulées boueuses qui envahissentles villages… et étonnement des autoritéstechniques, administratives et politiques…

En Amazonie, autre exemple, le rempla-cement de la forêt par une agricultureinadaptée se traduit aussi par un appau-vrissement considérable, et difficilementréversible des sols : on constate de fortesdiminutions des teneurs en matière orga-nique, qui s’évapore dans l’atmosphèresous la forme de CO2 ou de méthane,contribuant ainsi au réchauffementclimatique ; il y a aussi lessivage trèsrapide des faibles teneurs en nutrimentsminéraux ; il y a encore appauvrissementbiologique, érosion… Les sols étant trèsépais, il faut du temps pour les fairedisparaître ; mais les premières annéesd’érosion portent atteinte aux horizonssupérieurs les plus riches, voire lesdétruisent. Un calcul économique estdonc à faire : ces pertes en « capitauxnaturels », ces appauvrissements engrande partie irréversibles doivent êtrecomptabilisés. On ne peut pas continuerà évaluer et à chiffrer les avantages et lesinconvénients du remplacement de laforêt par des zones cultivées et des zonesd’élevage sans y inclure les pertes enrichesses naturelles, en particulier les pertesen sols, et les conséquences de ces pertes surle bien-être actuel et futur des milieux etdes sociétés. Qui, en effet, va payer lesconséquences des appauvrissements enmatières organiques et minérales, les

conséquences de l’érosion des sols, deschangements hydrologiques, celles deschangements climatiques locaux etrégionaux ? Ceux qui y vivent et yvivront, les habitants de l’Amazonie etleurs descendants, mais certainementpas les bénéficiaires des défrichementsde la forêt.

Troisième exemple : un peu partoutdans le monde, les agriculteurs ontdepuis longtemps recours à l’irrigationsans laquelle la production agricole seraitfaible et aléatoire. Cependant, l’irrigationconstitue pour les sols une violentemodification des conditions de vie, dessols et dans les sols. Il en résulte plusieursphénomènes majeurs qui portent atteinteà la fertilité des sols : citons, en particulier,la compaction, conséquence des alter-nances répétées d’excès d’eau suivis d’uneforte dessiccation ; et surtout la salinisa-tion, qui peut conduire à la stérilisationdes sols. Au XXeXX siècle, des investissementstrès importants, publics et privés, ont étéréalisés pour développer l’irrigation ;cependant, très souvent les aménageursn’ont pas su tenir compte des pédodiver-sités : résultat, suite aux destructionsstructurales et aux accumulations de sels,des millions d’hectares sont en coursd’abandon.

Tout appauvrissement – morphologique,physique, chimique, biologique – dessols a un coût, qui le plus souvent n’estpas assumé par les « propriétaires » maispar la société dans son ensemble. On saitpar ailleurs que les modifications locales

ayant des influences latérales importantes,cela pose la question des responsabilitéset de la propriété : le droit de propriétépeut-il continuer à être total, ne doit-onpas réfléchir à la nécessité de distinguerla propriété des sols, qui devrait êtrepublique, non privatisable, de la propriétéfoncière ?


Chapitre 5

Mieux utiliserles sols

Champs d'orge, culture en terrasse – Maroc, Haut Atlas

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En ce début de XXIe siècle, les sociétéshumaines sont partout confrontées à desdysfonctionnements de leurs relationsavec les milieux terrestres. Tous les éco-systèmes, sans exception, sont mainte-nant modifiés par les activités humainesdans leur organisation et dans leur fonc-tionnement ; et nombreux sont les éco-systèmes, continentaux et marins, dontl’exploitation excessive et inadaptéeconduit à la dégradation irréversible. Orles hommes ont besoin de ces écosys-tèmes, dont les sols font partie, pourcontinuer à vivre : alors commentallons-nous nous en sortir ?

Les difficiles relationsentre les sols et les hommesParmi les problèmes à affronter, nom-breux sont ceux dont la résolutionimplique des changements dans les rela-tions sols-hommes. Nous en retenonscinq, tout particulièrement urgents :

– nourrir correctement et durablementles 9 milliards d’hommes qui vivront surla planète en 2050 ;

– mettre à la disposition de tous l’accèsau minimum indispensable d’eau doucenon polluée ;

– assurer à chacun l’énergie renouvelabledont il a besoin ;

– freiner les changements climatiques encours, sources de transformations diffici-lement prévisibles des écosystèmes et dessols ;

– gérer les déchets produits par les activitéshumaines.

Nourrir 9 milliards d’hommesEn 2050, il faudra nourrir un peu plusde 9 milliards de personnes : l’accroisse-ment mais aussi l’urbanisation de cettepopulation auront entraîné une forteaugmentation des besoins alimentaires.Rappelons qu’en ce début de XXIe siècle,nous ne sommes que 6 milliards, dontprès d’un milliard connaissent la faim etdeux autres milliards sont mal nourris etsouffrent de carences (la grande majoritédes affamés et des mal-nourris sont despaysans : absurde !).

La résolution de ce problème majeur,qui aujourd’hui préoccupe de plus en plusles acteurs et responsables scientifiqueset politiques, passe d’abord par des choixpolitiques et socio-économiques, quenous n’aborderons pas ici si ce n’est pourrappeler que ces choix doivent favoriserles productions locales et permettre auxpopulations d’accéder aux aliments,c’est-à-dire de les produire ou de les

acheter. Aujourd’hui en effet, la faimdans le monde n’est pas encore enpremier lieu la conséquence d’une pro-duction agricole mondiale et locale

insuffisante : elle est la conséquence pourcertaines populations de l’inaccessibilitééconomique ; la faim des pauvres existepartout.

Mieux utiliser les solsDes sols et des hommes. Un lien menacé 85

1

Nourrir le monde… le long des routes.

Il est évident cependant que la résolutionde ce problème est également grandementliée aux conditions des milieux, parmilesquels les sols, leurs caractéristiques etl’utilisation qui en est faite : surfacesdisponibles, amélioration de la producti-vité (sans affecter les autres fonctions dessols), contrôle des dégradations et desécosystèmes auxquels ils appartiennent.La question principale se pose en cestermes : comment produire plus etmieux ? Peut-on augmenter les surfacescultivées et accroître leur fertilité ? Est-ilpossible d’améliorer, de valoriser certainespropriétés des sols (agrégation, porosité,teneurs en matière organique), sans porteratteinte aux autres fonctions ? Peut-onlutter avec efficacité contre les dégrada-tions, en particulier les plus graves etles plus répandues (appauvrissementsorganiques et biologiques, compaction,érosion, salinisation) ?

Assurer à tous un accès à une eau douce non polluée

On estime aujourd’hui à 2,8 milliards lenombre de personnes qui n’ont pasencore accès à une eau potable enquantité suffisante pour boire, cuisineret se laver : d’où de graves problèmes desanté. Par ailleurs, on dépasse déjàactuellement de 25 % la capacité qu’al’eau douce de se renouveler : cela est dûen particulier au fort développement del’irrigation, pour laquelle on puise deplus en plus dans les nappes phréatiquesprofondes, peu voire non renouvelables.

L’un des problèmes majeurs est le raccour-cissement du trajet et de la durée descycles de l’eau : les baisses de porosité dessols, consécutives à leur mise en valeur,contribuent à augmenter les quantitésd’eau qui ruissellent à la surface oucirculent à faible profondeur dans lessols. Les eaux de pluie rejoignent ainsidirectement les rivières, sans passer nipar les horizons profonds des sols, nipar les nappes phréatiques. Ce cycleraccourci rend l’eau moins disponible enquantité et diminue le pouvoir filtrant etépurateur des sols.

Une bonne gestion des sols, de leurporosité et de leurs dynamiques biolo-giques contribue à la résolution desaspects quantitatifs (alimentation desnappes phréatiques, superficielles etprofondes, des sources, des ruisseaux…)et qualitatifs (filtrage) des ressources eneau. La concurrence est grande entre lesbesoins individuels, d’une part, lesbesoins collectifs, d’autre part (agricultureirriguée, industrie, urbanisation : actuel-lement, à l’échelle mondiale, on estimeque 75 % de l’eau douce disponible estaccaparée par le monde agricole).

L’accès à une eau douce saine est undroit humain au même titre que l’accès àla nourriture : une bonne gestion des solsdoit permettre à ces droits de devenirréalité pour tous.



Le long du fleuve Amazone et de ses affluents, habitat dispersé, villages et villes se développent les pieds dans l’eau, leurs déchets allant souvent directement de l’habitat à la rivière. Malgré les forts débits de ce réseau hydrographique, la pollution des eaux augmente.

Mieux utiliser les sols 87

5 Brésil – São Paulo

Eutrophisation de la rivière Tietê, à trente kilomètres à l’aval de la villede São Paulo (photo prise en 1979,avant la mise en place à São Paulo d’une politique de gestion et de traitementdes déchets et des eaux usées). L’eau de ce fleuve est fortement enrichie en nutriments (phosphore, azote)en provenance des égouts de São Paulo.Cette richesse entraîne le développement de plantes aquatiqueset d’une faune et flore microscopiques très consommatrices en oxygène :le milieu aquatique devient asphyxiant, la vie s’y épuise. On connaît des histoires équivalentesdans les rivières qui traversent des régionsd’agriculture intensive, consommatrices de beaucoup d’engrais et d’effluentsd’élevage : en Bretagne par exemple,avec le développement le long des côtesde grandes quantités d’algues vertestoxiques.

4 Burkina Faso

Irrigation de la canne à sucre par aspersion circulaire.Les forts besoins induits par ce mode d’irrigation peuvent assez rapidement épuiser les disponibilités en eau,en particulier si celles-ci ne se renouvellent pas assez vite.

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D/C

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oux

Fournir à chacun l’énergie dont il a besoinIl s’agit de produire plus d’énergie, maisaussi d’en économiser davantage. Onpeut produire sur les sols de grandesquantités d’agrocarburants. On peut, parailleurs, selon les sols, réduire plus oumoins les consommations énergétiquesnécessaires pour les cultiver. La questionprincipale, cependant, est la suivante :est-il raisonnable de mettre en concur-rence, sur les mêmes sols, la productionalimentaire et la production énergétique ?Est-il raisonnable, en milieu tropicalhumide, de remplacer la forêt dense, dontla biodiversité exploitable est très élevée,par des monocultures d’agrocarburants(soja, canne à sucre ou palmier à huile),et cela sur des sols dont le peu de fertiliténaturelle s’épuise très rapidement aprèsle défrichement ?

Freiner les changementsclimatiques en cours

Ces changements sont en partie la consé-quence des gaz à effet de serre produitspar les activités humaines (cf. chap. 3).Les sols, par le canal des fonctionnementsbiologiques et par leurs capacités àstocker du carbone (et de l’azote),jouent un rôle très important dans lescycles des gaz à effet de serre. La gestionanthropique des sols peut, selon les cas,freiner ou accélérer la production de cesgaz, donc contribuer à freiner ou àaccélérer les changements climatiques.En outre, les changements climatiquesont et auront des conséquences surl’évolution des sols : sommes-nouscapables de prévoir ce qui va se passer etde nous y préparer ?

En étudiant les sols de façon détaillée,on peut, en effet, avoir quelques surprises.

Ainsi l’essartage (agriculture itinérante surbrûlis) consiste à défricher, en s’aidant dufeu, une partie de forêt ou de savane pourcultiver une parcelle pendant quelquesannées ; puis on laisse la parcelle enjachère le temps pour la végétationprimaire de se renouveler à peu près.Cette pratique, souvent critiquée enraison de l’utilisation du feu qui, enparticulier, libère du carbone dans l’at-mosphère, est largement employée dansles régions tropicales, là où la pressiondémographique permet de respecter untemps de jachère suffisamment long.Au Laos et au Viêt-Nam, l’essartage se


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Fore

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6Indonésie 7

En milieu tropical humide (Amazonie, Congo,Indonésie), les grandes forêts déjà menacées

et en cours de destruction pour satisfaire les besoins alimentaires des hommes

le sont aussi – et le seront de plus en plus – pour produire de l’énergie, des agrocarburants.

On remplace les richesses diversifiéesdes écosystèmes forestiers et de savane par des monocultures de canne à sucre

ou de palmier à huile. Est-ce raisonnable écologiquement ?

Certes non…Et économiquement ?

Très probablement non plus.


développe dans les régions monta-gneuses : le risque est alors à la fois,d’une part, l’évasion de carbone orga-nique lors du feu, d’autre part, l’érosiondes horizons organiques de surface quiont perdu leur couvert végétal protec-teur. Cependant, des mesures précisesdémontrent qu’il peut en être autrement

(travaux de l’IRD et de la rechercheagronomique laotienne) : du fait desstructures des couvertures pédologiques,sur certaines pentes très fortes lesmatières organiques sont piégées par laporosité des sols. Dans ce cas, l’agricul-ture sur brûlis contribue à piéger du car-bone dans les sols.

les sols, avec pour objectif leur épurationpar les dynamiques pédologiques, n’a desens que si les quantités épandues nedépassent pas les capacités d’accueil dessols : ces capacités varient selon les solset selon les déchets.

Gérer les déchets

Il est important en particulier de mieuxgérer les déchets issus de la productionagricole et des activités urbaines etindustrielles. L’épandage des déchets sur

8 Laos

Mise à feu des essarts pour la culture sur brûlis, en région montagneuse. Du fait de la structure de la couverture pédologique, les matières organiques résiduelles du feuet entraînées par l’érosion s’accumulent dans les sols là où les pentes sont les plus fortes.Dans ce cas, l’agriculture sur brûlis contribue à piéger du carbone dans les sols.

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ard

9 Brésil – État de São Paulo, ville de Bauru

Une vossoroca (ravine d’érosion) a été choisie pour y jeter une partie des déchetsen provenance de quartiers périphériques d’une grande ville. L’épandage des déchets dans la ravine devrait ralentir son extension.Mais problème : placée comme elle l’est, il y a risque de pollution des sols et des eaux situés à l’aval.

L’alliance des hommesavec les solsSe nourrir, s’abreuver, se fournir en énergie,gérer les changements climatiques, traiterles déchets : à très court terme et parmid’autres, ce sont cinq défis majeurs àaffronter pour les sociétés humaines. Leshommes ne pourront atteindre ces cinqobjectifs que s’ils savent, outre la mise enplace d’approches politiques, économiques,sociales, techniques, s’allier aux sols pourmieux les utiliser, c’est-à-dire pour mieuxen valoriser durablement les diversesfonctions et potentialités. Et n’oublionspas que la faim, l’eau polluée, les modifica-tions climatiques, les déchets mal gérés…,tout cela est à l’origine de nombreuxproblèmes de santé qu’une bonne gestiondes sols doit pouvoir atténuer.

Il est urgent de s’allier aux sols, c’est-à-dire de faire du sol le compagnon deroute dont l’homme a besoin, indivi-duellement et collectivement, pour vivresans détruire.

Il s’agit en priorité de se donner lesmoyens de bien utiliser les sols tout enles respectant, c’est-à-dire sans les dégra-der : pour cela, il est indispensable debien les connaître et de savoir les évaluer.En prend-on le chemin ?

La lecture des nombreuses publicationsrécentes sur ces sujets laisse perplexe(prospective Agrimonde1, expertiseIAASTD2). Oui, on y évoque les sols,mais d’une manière très simplifiée :comme si l’on pouvait considérer queles sols étaient à peu près les mêmes oùque l’on soit et pouvaient donc êtretraités partout de la même façon ;comme si les relations hommes-solsétaient identiques en tous lieux sur laTerre. Les experts qui réfléchissent auxchoix pour le futur ne prennent pasvraiment en compte la diversité des solssur la planète, ils ne reconnaissent pasla nécessité de les utiliser en tenantcompte, dans le détail, des pédo- et dessocio-diversités.

Dans les chapitres précédents, nousavons présenté l’essentiel de ce qu’il fautconnaître au sujet des sols : en particu-lier, l’originalité et la diversité de leurmorphologie, dans l’espace et dans letemps, ainsi que le rôle clé de la vie dansla construction et le fonctionnementdes systèmes pédologiques. Le sol estainsi apparu comme un milieu certescomplexe, mais aussi très logique : rienn’est aléatoire dans l’organisation et lefonctionnement des couvertures pédolo-giques, et pour savoir les utiliser, il fautdonc se donner le temps et les moyensde découvrir à la fois ces complexités etces logiques, c’est-à-dire les lois quirégissent les sols en relation avec lesmilieux naturels et avec les sociétéshumaines.

Retenons ceci : pour affronter les cinqdéfis cités ci-dessus, il est essentiel de sedonner les moyens de mieux utiliser lessols et, pour cela, il est indispensable desortir de la simplification des réalités.Il faut au contraire prendre le temps dela découverte et de la compréhensiondétaillée de la diversité des constituants,des morphologies, des fonctionnementsphysico-chimiques et biologiques à l’œuvredans les sols, ainsi que des relations entreces derniers et les autres milieux (roches,hydrosphère, atmosphère, biosphère,anthroposphère).

Que faire ? Comment aider les sols et les hommes àcollaborer pour produire plus et mieux,pour mieux gérer les eaux et les ressourcesénergétiques, pour freiner les changementsclimatiques, pour gérer les déchets ?

Faut-il privilégier le « mieux occuper »,le « mieux gérer » les surfaces de sol déjàutilisées ?

Faut-il augmenter les surfaces cultivées,au détriment des écosystèmes aujour-d’hui moins anthropisés (forêts, savanes,prairies…) ?

Faut-il augmenter les surfaces irriguées,très gaspilleuses en eau… et en sol ?

Comment lutter contre les dégradationset les pollutions qui portent atteinte auxfonctions alimentaires, énergétiques,biologiques, hydriques, atmosphériquesdes sols et des écosystèmes ?

À toutes ces questions, il n’y a pas deréponse unique mais, pour réussir, deschoix méthodologiques et stratégiquessont à faire.

Citons-en quelques-uns.

Bien connaître les sols

À petite échelle, les ressources en sols,leurs rôles et leurs potentialités sontassez bien connus, ce qui permet deplanifier leur utilisation à l’échelle descontinents… mais ce qui permet aussi àla spéculation foncière, locale et interna-tionale, de s’en donner à cœur joie ! Voir,par exemple, les récentes opérationsd’achat et de location d’immenses sur-faces cultivables en Afrique par des paysplus riches mais manquant de terres. Onsait à peu près où sont localisés, du pointde vue agricole, les sols les plus riches etles sols les plus pauvres (encadrés 1 et 2).

En revanche, à grande échelle, détaillée,les distributions locales, verticales etlatérales des caractéristiques des solssont encore peu connues, donc peuprises en compte par les agriculteurset par les aménageurs. Par exemple,pour mieux utiliser les sols, pour mieuxgérer les relations sols-eaux et sols-atmosphère, il faudrait pouvoir aménagerles parcellaires agricoles et urbains enfonction de la réalité des variationspédologiques verticales et latérales, enparticulier en fonction des variations desporosités (dont dépendent les fonctionsalimentaires et les fonctions d’échanges


1 Agrimonde : Agricultures et alimentations du mondeen 2050 : scénarios et défis pour un développementdurable – Inra, Cirad, février 2009.

2 IAASTD : International Assessment of AgriculturalKnowledge, Science & Technology for Development.


des sols) : on en est loin… Il faudraitpouvoir établir et réaliser les plansd’occupation des sols en fonction desréalités pédologiques : il n’en est rien,les critères d’ordre foncier ayant actuel-lement beaucoup plus de poids que lescritères pédologiques.

Mieux connaître les divers types decouvertures pédologiques, leur nature,leur localisation, leur mode et leurvitesse de transformation sous l’actiondes facteurs naturels et des activitéshumaines constitue une urgence. Enparticulier, la cartographie détaillée dessols – des systèmes pédologiques –devrait être réalisée partout : ce sont eneffet ces études fines des morphologiespédologiques qui permettent, d’unepart, de suivre dans le temps et deprévoir l’évolution des propriétés des solset, d’autre part, d’utiliser intelligemmentet de généraliser les résultats des travauxscientifiques détaillés menés par ailleursdans les domaines de la physique, de lachimie et de la biologie des sols.

Améliorer les fonctionnementsdes sols déjà utilisés

Du point de vue agricole, il s’agit d’essayerde produire mieux, sans dégrader les sols.Mais il s’agit aussi, en valorisant certainesde leurs propriétés, de mieux gérer leursfonctions essentielles.

Nous détaillons ci-après trois exemplesparmi ces priorités.

Favoriser le « confort morphologique »nécessaire à la vie dans les sols

Parmi ces propriétés trop souvent négli-gées figure ce que l’on peut appeler le« confort morphologique » que les solspeuvent offrir aux systèmes radiculairesdes cultures et à l’ensemble des activitésbiologiques (encadrés 1 et 2). Il importede favoriser l’utilisation plus fine, plusintime et plus profonde des sols par lesracines des plantes et par l’ensembledes activités biologiques qui contribuentau fonctionnement de la vie : augmen-ter l’épaisseur de sol utilisable et utilisé– donc lutter contre les tassements etles limites brutales entre horizons –,faciliter la pénétration des agrégats parles racines et par l’ensemble des acteursvivants du sol – cela passe par davantagede matières organiques qui favorisentles agrégations arrondies et poreuses.Les systèmes radiculaires devraientpouvoir être denses jusqu’à au moins100 cm de profondeur : les capacitésd’accueil des activités biologiques parles sols en seraient ainsi fortementaugmentées.

Pour parvenir à une exploitation pluscomplète des sols (enracinements com-plémentaires et plus profonds), despratiques telles que les cultures associées,les assolements, l’agroforesterie sontdes voies à privilégier : les nombreusesexpériences déjà réalisées un peu partoutdans le monde, scientifiques mais aussi

10 Nouvelle-Calédonie – Sud

Sur roche basique (coulée volcanique), les structures en agrégats arrondis et poreux se développent facilement (en raison d’un complexe adsorbant élevé, saturé en calcium,d’un taux élevé en matières organiques et d’une forte activité biologique). Les structures arrondies assurent aux racines un bon « confort morphologique » ; elles facilitent le développement des systèmes radiculaires, qui contribuent alors eux-mêmes au renouvellement permanent de ces structures.

© IRD/S. Dupont

paysannes, mériteraient d’être étudiéesde plus près, d’être évaluées du point devue des relations sols – plantes – eaux –atmosphère et d’être diffusées. Destravaux de sélection génétique portantsur les systèmes radiculaires sont aussià développer.

Mieux gérer l’irrigation

Dans la même perspective, il est importantde chercher à améliorer la productivitédes sols irrigués puis, éventuellement, làoù l’eau est présente en quantité suffisante,de chercher à augmenter les surfaces irri-guées. On relève au niveau mondialbeaucoup trop de pratiques néfastes à unebonne utilisation de l’eau d’irrigation :en conséquence, les phénomènes de sali-nisation, déstructuration, compactagedes sols sont trop fréquents ; il en estde même de la salinisation et de lapollution des nappes, du gaspillage del’eau… ; 77 millions d’hectares de solsirrigués – soit 28 % des surfaces irri-guées – ont été dégradés, en particulierpar l’accumulation des sels. Or cesdégradations, leurs causes et leursconséquences sont connues : il faut doncse donner les moyens de faire appliquerles connaissances déjà acquises.


Encadré 1

Porosités, matières organiques, nutriments :trois piliers de l’alliance entre les sols et les hommes

Parmi les connaissances à affiner pour répondre aux cinq défisde l’alimentation, de l’eau, de l’énergie, de l’air, des déchets,une attention particulière doit être portée à trois caractéristiquesimportantes des sols : les porosités, les matières organiques, lesnutriments qui y sont accessibles.

Les porositésLes porosités des sols et l’entretien de leur diversité, en surfaceet en profondeur, sont essentiels. Les divers types de vides sont,en effet, indispensables :

– pour faciliter l’enracinement intime et profond des plantes,condition nécessaire pour leur bonne alimentation. Cet enraci-nement est lui-même générateur de porosités et les structuresen agrégats arrondis et poreux permettent une forte pénétrationdes racines en leur sein, donc une meilleure alimentation desplantes ;

– pour améliorer la pénétration intime de l’eau sur toutel’épaisseur du sol, jusqu’à la roche :

• l’eau doit en effet pouvoir atteindre, pour échanger et pourse filtrer, le maximum de surfaces d’échange (c’est-à-dire deparois des vides) ;

• la porosité verticale doit aussi faciliter l’arrivée de l’eau,d’une part jusqu’au front d’altération de la roche, là où le matériausol commence à se fabriquer (l’eau est indispensable à l’altération),d’autre part jusqu’au niveau des nappes phréatiques, donc dessources puis des ruisseaux ;

– pour éviter les ruissellements superficiels, générateurs del’érosion et des pollutions ;

– pour faciliter l’entretien de la vie : la diversité morphologiqueet géochimique des vides facilite le développement des diversitésbiologiques sur toute l’épaisseur de la couverture pédologique ;à chaque type et taille de vides correspondent des activitésbiologiques spécifiques.

L’homme qui utilise le sol doit donc être très attentif àl’entretien des divers types de porosités et à leur bon usage.

Les matières organiquesLa deuxième propriété à laquelle il faut être attentif concerneles matières organiques.

Cela pour trois raisons essentielles :

– les matières organiques des sols contribuent à l’agrégationstable, donc à la construction de porosités stables et durables ;

– les matières organiques stockent des éléments nutritifs etles libèrent en fonction des besoins des plantes et de la vie engénéral ;

– les matières organiques stockent le carbone, donc contri-buent à abaisser les teneurs en carbone dans l’atmosphère.

Les nutrimentsPour que les sols puissent nourrir les plantes, il faut qu’ilssoient eux-mêmes nourris. Ils le sont naturellement parl’altération des roches, par les pluies et par les poussièresatmosphériques, par les matières organiques, par l’ensembledes activités biologiques… Cela étant, selon les climats, lesroches et les couvertures pédologiques, la capacité des sols ànourrir les plantes cultivées varie beaucoup. D’où la questiondes engrais, souvent indispensables, mais qu’il faut apprendreà apporter de manière nuancée, au cas par cas. Par ailleurs,pour les plantes (comme pour les pédologues…), le sol nes’arrête pas à 20, 30 ou 40 cm de profondeur. Les racines ettoute l’activité biologique peuvent, doivent pouvoir allerbeaucoup plus en profondeur, donc pouvoir se nourrir à partird’un volume de terre beaucoup plus important que celuidélimité par le travail du sol. Encore faut-il leur faciliter latâche.


Encadré 2

La fertilité des sols

Par rapport à la production agricole, la fertilité d’un sol, c’est-à-dire sa capacité àproduire de la biomasse, est fonction :

– de sa texture, en particulier des teneurs en argile capable de retenir l’eau et lesnutriments utilisables par les racines ;

– des matières organiques et de l’activité biologique qui le structurent et rendent lesnutriments biodisponibles ;

– des matières organiques qui le recouvrent : elles contribuent au développement del’activité biologique, à la conservation de l’eau, à la limitation de l’érosion ;

– des nutriments accessibles, biodisponibles et mobilisables (éléments majeurs etoligo-éléments) ;

– de sa morphologie (agrégats, porosités, horizons), qui assure ou complique l’acces-sibilité des racines à l’eau et aux nutriments ;

– de l’épaisseur accessible : cette épaisseur peut être limitée par l’apparition de laroche peu altérée, ou d’un horizon pédologique « hostile » (accumulation de calcaire,hydromorphie…), ou par la présence d’une limite structurale (variation brusque dela porosité…).

L’ensemble de ces caractères de fertilité d’un sol, d’une « couverture pédologique »,se modifie verticalement mais aussi latéralement, selon des lois qu’il faut connaître sion veut valoriser et améliorer ces caractères. Les sols sont le produit de l’altérationdes roches par l’eau, l’air et la vie ; ils sont donc différents les uns des autres en fonctiondes climats, des roches, des végétations, des positions topographiques, mais aussi enfonction de leur âge : ces variations latérales existent à toutes les échelles, depuis celledes continents et des régions jusqu’à celle de la parcelle de l’agriculteur et celle de laplante et de ses racines (cf. chap. 1 et 2).

Sous végétation naturelle (forêts, steppes, prairies), la fertilité morphologique etchimique des sols est entretenue par l’altération des roches, par les pluies, par lescycles biologiques : les sols les plus riches sont ceux développés sur roches basiqueset sous climat moyennement pluvieux (lœss sous climat continental ; roches calcairessous climat méditerranéen semi-aride et sub-humide ; roches calcaires et basaltesdes régions tropicales à saison sèche accentuée…). La fertilité chimique des solsest partiellement entretenue par l’activité des racines et par les activités biologiquesanimales (termites, fourmis, vers de terre…) qui altèrent les roches et font remonterles minéraux issus des altérations.

Limiter les dégradations

Connaître et freiner les dégradations dessols, de leurs fonctions et de leur fertilitéest une priorité. Mais il faut aussi évaluerles conséquences des divers types dedégradations sur la fertilité, la producti-

vité des sols, sur les fonctions majeuresde ces derniers vis-à-vis de l’eau, de l’airet des cycles biologiques. Il importe enfinde développer les recherches portant surles vitesses de régénération des caractèresdégradés.

11 Guinée

Rizière de mangrove. Elle est le résultat d’une expérimentation visant à introduire des petits aménagementshydro-agricoles peu onéreux pour permettre une gestion adéquate des eaux de pluie et de mer et augmenter naturellement la fertilité des sols. À droite du drain, on peut voir une rizière aménagéey g p p p g q p

présentant une récolte à maturité et des rendements de 3 t/ha. À gauche du drain, une rizière nong p g

aménagée présentant un retard important de maturité et ne donnant des rendements que de 500 kg/ha.

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L’érosion naturelle empêche les sols de s’épaissir excessivement,c’est-à-dire de se couper de la roche-mère qui les alimente. Saufdans les régions tropicales humides et équatoriales, où les horizonssupérieurs sont coupés, « déracinés » de leur roche-mère qui neles alimente plus. Par ailleurs, l’érosion est à l’origine de la miseen place, à l’aval, d’alluvions fertiles.

Dans la matière organique des sols, on trouve de l’organiqueet du minéral.

• L’organique contribue à structurer, à charpenter le sol, lerendant plus ou moins accessible au minéral qu’il contient.

• La composition minérale de la matière organique, produitedans et sur un sol, dépend des caractéristiques morphologiqueset minérales des horizons pédologiques où s’enracinent les planteset où s’active la biodiversité animale. De ce fait, la fertilitéminérale des matières organiques dépend, à la fois :– de la profondeur à laquelle se trouve la roche en voie d’altération,– de la richesse de cette roche,– de la profondeur à laquelle se trouvent certains horizonspédologiques enrichis,– donc de l’épaisseur des sols,– de la capacité des plantes à s’enraciner profondément.

Au total : Les répartitions géographiques de la fertilité des sols sont

fonction des variations spatiales des climats, des roches et desreliefs, mais aussi de l’âge des sols et des systèmes pédologiques,de l’histoire des pratiques agricoles et des aménagementsanthropiques.Au niveau mondial, les sols présentant les meilleures fertilitésagricoles sont situés :– en milieu méditerranéen, en milieu tempéré, en milieucontinental : les argiles qui s’y forment sont « bisiallitiques », àforte capacité d’échange ; par ailleurs les lessivages minéraux ysont faibles ;– dans les plaines ;– sur roches calciques et calcaires.

Les sols présentant les fertilités les plus faibles sont situés :

– en milieu équatorial et tropical humide : les argiles qui s’yforment sont « monosiallitiques », à capacité d’échange faible ;les lessivages minéraux y sont forts ;

– en milieu tempéré océanique et continental froid en hiver,sur roches acides et perméables ; les lessivages minéraux y sontforts ;

– en milieu à relief accentué.

La notion de sol cultivable doit être précisée : en fait, tout cequi est sol est cultivable, mais cela est plus ou moins facile,donc plus ou moins coûteux, et plus ou moins recommandable.Ainsi :

• on trouve beaucoup de bons sols dans les déserts : oui, maisil faut de l’eau ; on peut dessaler l’eau de mer et la transporterlà où on en a besoin : oui, mais quelles seront les conséquenceslocales et mondiales (climatiques, biologiques…) de cestransformations hydrologiques ?

• il y a beaucoup de bons sols dans les régions à relief accentué ;oui, mais pour les mettre en valeur, il faut les aménager (terrassespour épaissir les sols, pour pouvoir les irriguer, pour empêcherleur érosion) ;

• il y a beaucoup de bons sols sous les forêts : oui, mais on abesoin des forêts pour la bonne gestion de l’eau, de l’air, de labiodiversité, des futures ressources énergétiques.

Les dégradations peuvent atteindre tous les sols utilisés parles sociétés humaines : sols cultivés, sols pâturés, sols urbaniséset industrialisés… mais aussi les sols voisins.

On sait décrire ces dégradations (appauvrissements organiques,biologiques, minéraux ; destructurations et tassements ;érosion ; salinisation ; pollutions ; recouvrement par l’urbani-sation…) mais on ne sait pas bien évaluer et chiffrer leur gravitéet leurs conséquences sur la fertilité et sur la productivité dessols.

Augmenterles surfaces cultivéesAu niveau mondial, tous les sols facilementcultivables ne sont pas encore utilisés.Les chiffres avancés sont cependanthétérogènes : certains parlent de la possi-bilité de doubler ces surfaces sans pourautant diminuer les surfaces actuellementconsacrées aux forêts (1,5 milliard d’hec-tares sont actuellement cultivés ; lesestimations des nouvelles surfaces que l’onpourrait encore facilement mettre envaleur oscillent, selon les auteurs, de 1,3 à3,5 milliards d’hectares) (encadré 3).

Au-delà des surfaces facilement cultivables,il faut aussi s’interroger sur les potentialitésexistant dans des milieux plus difficiles.

Dans les régions montagneuses, peut-onpar exemple augmenter de manièresignificative les surfaces déjà aménagéesen terrasses sur pentes fortes ? Doit-oninciter à ne pas cultiver sur pente fortenon aménagée ? Le regard comparatifsur divers milieux (montagnes méditerra-néennes, Asie du Sud-Est, pays andins)conduit à répondre positivement : l’ex-tension de l’aménagement des sols surpente forte est possible, voire impératif,à condition cependant que les matériauxpédologiques soient fertiles et que lesproductions agricoles prévues soientpayées à leur juste prix.

Autre exemple, peut-on envisager deremettre en valeur des sols « marginalisés »par l’évolution des conditions socio-économiques ? Bien des sols, aujourd’hui

Mieux utiliser les sols 95©

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14 Niger – Village et jardins d’Akodédé

Entre les chaos rocheux dans les plateaux argileux à 1 500 m d’altitude,le développement de jardins irrigués permet la culture de blé, d’agrumes, de figues, mais aussi de pommes de terre et de pêches.L’avenir de ces jardins dépend de la renouvelabilité de l’eau des nappes phréatiquesdans lesquelles on prélève pour irriguer, ainsi que de la chimie de ces eaux (risque de salinisation).

© IRD/F. Anthelme

13 Équateur

Champs en bandes étroites sur pente très forte.

Dans toutes les régions du monde,les agriculteurs font preuve d’imaginationet d’efforts pour valoriser au mieux les solsdont ils peuvent disposer.Ils s’adaptent aux sols et aux pentes,sans avoir forcément les moyens ni le tempsde les aménager, et prennent alors le risquede l’érosion.

12 Laos – Au sud de Luang Prabang

Malgré les fortes pentes, le parcellaire ne s’inscrit pas dans une démarche de lutte contre l’érosion.Riz pluvial en vert clair ; jachères de quelques mois à quelques années (graminées et forêts).

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16 Maroc – Haut Atlas occidental

Paysage agricole près de Zawyat Sidi Boujam’a, plateau du Yagour.

© IR

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15 Yémen – Djebel Haraz

Les reliefs des hautes terres, montagnes d’origine volcanique,sont sculptés par les terrasses pour faire naître des cultures de sorgho ou de café.

© IRD/M.-N. Favier

17 Népal – Région du Kanchenjunga

Cultures en terrasses. Le riz jaune est déjà mûr, le millet en vert près des villages ne l’est pas.

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Les agriculteurs aménagent et transforment les sols. Là où les reliefs sont accentués, les sols fertiles mais peu épais et l’irrigation indispensable, les agriculteurs se lancent dans des aménagements gigantesques, qu’il faut entretenir.Leurs objectifs sont, principalement, l’épaississement des sols, l’arrêt de toute érosion, l’irrigation.

considérés comme non cultivables, l’ontété par le passé et pourraient de fait êtreremis en culture. C’est le cas en milieuméditerranéen des sols rouges, argileuxet décarbonatés des Causses : ce sont dessols très fertiles, mais distribués enpoches au sein de roches calcaires etdolomitiques très dures (cf. chap. 1 et 2).Dans certaines régions, ces sols, reconquispar la garrigue et par le pâturage extensif,sont depuis peu remis en valeur par laviticulture et l’arboriculture. Il y a aussidans les déserts d’immenses surfaces desols excellents enfouis sous les « regs »,caillouteux mais faciles à épierrer : maisil faut de l’eau… (cf. chap. 2).

Enfin, pour augmenter les surfaces misesà la disposition de l’agriculture, il estindispensable de lutter contre le déve-loppement excessif et anarchique dessurfaces urbanisées, industrialisées, ainsique de celles consacrées aux voies de

communications : en France de 1992 à2003, 61 000 hectares de terres agricolesont été bétonnés chaque année ; et,depuis 2006, cette artificialisation pro-gresse : on en est à 86 000 hectares paran, soit l’équivalent, tous les sept ans, dela surface d’un département français.Aujourd’hui, 9 % de la France est ainsiartificialisée, bétonnée (données publiéesen juillet 2010 par « Agresta Primeur »,revue du ministère de l’Alimentation, del’Agriculture et de la Pêche). Or, ce sontsouvent les meilleurs sols agricoles ainsique les sols dont on a le plus besoin pourgérer les eaux, les déchets et l’atmosphèrequi subissent ce triste sort. Cette situationpose le problème de qui décide, et decomment on décide de l’utilisation dessols. Le sol est un « bien public mondial »dont la privatisation, telle qu’elle existeactuellement, apparaît de plus en pluscomme un contresens.

Tout cela ne se fera que si les conditionséconomiques et sociales sont modifiées,en prenant en compte des points parti-culièrement importants :

– la mise en concurrence de producteursagricoles dont les « capitaux sols » sonttrès différents n’a pas de sens ;

– un hectare de podzol ne produirajamais autant qu’un hectare de cherno-zem : or, on aura besoin de mettre envaleur ces deux hectares et, pour cela, ilsera nécessaire de mieux payer le kiloproduit sur podzol que le kilo produitsur chernozem ;

– les sociétés humaines doivent assurer àleurs agriculteurs les conditions socio-économiques qui leur permettent devivre correctement.


18 France – Au nord de Paris

De riches plaines agricoles sont conquises par le développement de l'aéroport Roissy-Charles de Gaulle.

Le sol est un « bien public mondial »dont la privatisation, telle qu’elle existeactuellement, apparaît de plus en pluscomme un contresens.

Encadré 3

Les superficies

Superficie de la planète Terre 51,0 milliards d’hectares

Superficie des continents 15,0 milliards d’hectares

Superficie des sols en culture 1,5 milliard d’hectares

Superficie des sols sous forêts 1,4 milliard d’hectares

Superficie de sols non cultivés, facilement cultivables 1,1 milliard d’hectares

Superficie de sols non cultivés, difficilement cultivables 1,0 milliard d’hectares

Superficies continentales sans sols ou avec des sols très difficilement cultivables(régions trop froides ou trop arides ou trop humides ou sur pentes trop fortes…)

10,0 milliards d’hectaresD’après FAO (2003)

© M. Dosso

Quelques autres soucismajeursNous les avons déjà évoqués, nous lesrappelons brièvement : l’avenir diversifiédes sociétés humaines en dépend.

• Entretenir et développer les cycles bio-logiques nutritionnels, en relation avecles « sources » en éléments minéraux :roches-mères, atmosphère, pluies…Limiter les excès de fertilisation minérale,qui se traduisent par de graves pollutions(des sols, des eaux, de l’air), mais aussi éviterd’atteindre l’épuisement des ressourcesnutritives des sols.

• Améliorer la circulation et le filtragede l’eau qui doit, à la fois, désaltérer lavie du sol puis contribuer à l’altérationdes roches, c’est-à-dire à la formation dumatériau sol, et enfin alimenter lesnappes phréatiques.

• Augmenter le stockage du carbonesous la forme de matières organiques quisont nécessaires pour la construction desporosités, pour l’alimentation des orga-nismes vivants, pour la régulation desteneurs dans l’atmosphère des gaz à effetde serre.

• Faire très attention aux fonctions nonalimentaires des sols (filtre, hydraulique,biodiversité, accumulateur de carbone…).La fonction « agricole » du sol est une« invention » de l’homme, qui lui estcertes indispensable, mais dont le déve-loppement excessif se fait trop souventau détriment des fonctions premières dusol. L’utilisation agricole des sols date de10 000 ans environ ; or les sols et leursfonctions ont, pour le moins, 450 millionsd’années d’histoire ; il ne faut pas oublierce fait.

• Prévoir comment les sols, leur fertilitéet l’ensemble de leurs fonctions vontévoluer à la suite des changementsclimatiques. Il s’agit de prévoir l’in-fluence des changements climatiques etde leurs causes sur l’évolution des sols,mais aussi l’influence des sols sur leschangements climatiques : il est néces-saire d’élaborer dans ce domaine unepolitique concrète d’intervention sur lessols, dans le but de freiner les change-ments climatiques.

• Quantifier, avec un minimum de pré-cision, les qualités et les défauts des solsainsi que les dégâts causés par les diverstypes de dégradations (encadré 4).

Tout cela doit être fait en tenant comptede toutes les pédodiversités, c’est-à-direen évitant les « recettes », les solutionspasse-partout. Ce n’est pas le sol quipeut s’adapter aux hommes : ce sont leshommes qui doivent chercher à s’adapteraux diversités pédologiques.

Encadré 4

Quantifier

Peut-on dresser l’état des lieux, peut-on quantifier le positif et le négatif des change-ments dus aux activités humaines ?

La présence de l’homme sur Terre change tout. De plus en plus et de plus en plusvite, les hommes façonnent une Terre nouvelle, qu’ils veulent plus confortable maisqui se révèle comme allant vers l’abolition des diversités avant même d’avoir eu letemps de les connaître et de les comprendre.

Pour ce qui est des sols, les hommes défrichent d’abord pour cultiver : il y a immé-diatement perte de diversités et de richesses vivantes, perte de matières organiques,destruction des porosités, développement de l’érosion, appauvrissement ennutriments… Au total, tous les sols cultivés sont modifiés et si on estime que cesmodifications portent atteinte aux fonctions que les sols assurent, on dit que lessols sont « dégradés ».

Cependant, il est très difficile de chiffrer, avec précision, l’état des lieux, par exemplede comparer les états d’avancement des dégradations, d’en déduire les conséquenceséconomiques et sociales. Attention, en particulier, à ces cartes mondiales à petiteéchelle sur lesquelles on délimite, avec une précision très faible, des sols qui seraienttrès dégradés et des sols qui le seraient moins, voire pas du tout.

Il faut admettre que tous les sols cultivés sont transformés, en positif ou, plus souvent,en négatif. Ces transformations ont des coûts, très difficiles à évaluer, mais il estindispensable d’essayer de le faire. Il faut évaluer les conséquences économiques dechaque type de dégradation et les coûts des reconstructions : reconstruire les dynamiquesbiologiques et organiques, reconstruire et restructurer les horizons compactés et/ouérodés, dessaler, dépolluer…


La fonction « agricole » du sol est une « invention » de l’Homme, qui lui est certes indispensable, mais dont le développement excessif se fait trop souvent au détriment des fonctions premières du sol.

Ce n’est pas le sol qui peut s’adapter aux hommes : ce sont les hommes qui doivent chercher à s’adapter à la diversité des sols.


19 – Nord (Yatenga)

En climat tropical sahélien, sur sol limono-sableux pauvre,les semis du mil et du sorgho se font selon la technique du « zaï » :on creuse des petits trous régulièrement espacés ;pendant la saison des pluies, ces trous recueillent le peu d’eau de pluie qui ruisselle ; puis on sème.Cette technique peut être améliorée en ajoutant dans les trousle peu de fumier organique dont on peut disposer.Cette technique est une réponse à la formation à la surface des solsde minces croûtes imperméables qui provoquent ruissellement, érosion, pertes d’eau et gênent la croissance des plantules.

Les paysans modifient la morphologie de la surface du sol et, selon les climats, les sols et les techniques dont ils disposent, les champs sont préparésdifféremment.

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20 Togo

En climat tropical, sur roche volcanique basique,formation d’un sol ferralitique argileux, rouge, fertile (Nitisol). Sol préparé pour la culture de l’igname : la confection de buttes est nécessaire au bon développement du tubercule.

L’avenir est affaire de tous et de chacunLe sol n’est pas seulement l’affaire desutilisateurs directs (agriculteurs, indus-triels, techniciens, constructeurs deroutes, services publics et collectivitésterritoriales), mais aussi de chaquecitoyen, car chacun est, d’une manièreou d’une autre, utilisateur des sols.

Le propriétaire d’une terre ne peut pascontinuer à avoir tous les droits concernantl’utilisation de « ses » sols. En particulier,des lois et des plans doivent être élaboréspour protéger les meilleurs sols agricoles,ainsi que les sols qui peuvent l’être,contre les usages non alimentaires etcontre les menaces de dégradation de lafertilité et des autres fonctions.L’utilisation correcte des sols exige dechaque citoyen qu’il soit clairementinformé et formé à la découverte descouvertures pédologiques.

La Terre est connue…le sol doit l’êtreLes recherches scientifiques menéestout au cours de la seconde moitié duXXe siècle ont révélé l’importance dessols dans le fonctionnement des écosys-tèmes et dans le déroulement des cycles del’eau et de l’atmosphère. Elles ont aussidémontré les liens étroits établis entreles sols et les hommes : les populations

se sont développées en puisant dans lessols, les liens entre les hommes et les solsse nouant très vite, mais en déséquilibrant,brusquement, les fonctionnements naturelsdes écosystèmes et des cycles.

Aujourd’hui, plus que jamais, les hommesont besoin des sols.

Et les sols sont là. Bien que blessés, ilscontinuent à se former, à accueillir levivant, à réguler les cycles de la matière ;ils sont disponibles pour les hommes.Encore faut-il que les hommes soientraisonnables, c’est-à-dire qu’ils admettentqu’ils doivent, humblement, prendre letemps d’apprendre à les connaître.


17 Tunisie centrale

Champ de coquelicots.

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BibliographieDes sols et des hommes. Un lien menacé 101

Cette bibliographie présentemajoritairement des ouvrages et des sites en langue française.

I - Des ouvrages pour continuer à découvrir les sols et leurs relations avec les hommes

BOULAINE J., 1989 –Histoire des pédologues et de la science des sols.Paris, Inra

Les enseignements de l’histoire.

BRABANT P., HABERT E., 2008 –Activités humaines et dégradation des terres.Paris, IRD Éditions, cédérom.

Exemples pris en Afrique et en Asie.

COQUET Y., RUELLANRR A., 2010 –Les sols du monde pourront-ils nourrir 9 milliards d’humains ?Paris, éditions Le Pommier.

Comment répondre à cette question tout en préservant durablementtoutes les fonctions essentielles assuréespar les sols.

FONTAINE L., ANGERAA R., 2010 – Bâtir en terre.Paris, Belin/Cité des Sciences.

Du grain de sable à l’architecture,pourquoi et comment bâtiravec des « terres » issues de divers typesde roches et de sols.

FRAPNA, 2009 – Le Sol m’a dit…Lyon, éditions FRAPNA, FédérationRhône-Alpes de protection de la nature

Ensemble pédagogiqueavec pour objectif la découverte du sol et de ses habitants.

GIRARD M.-C., WALTERWW C., REMYRR J.-C.,BERTHELIN J., MOREL J.-L., 2007 – Sols et environnement. Paris, Dunod.

Cours, exercices, études de cas.

GOBAT J.-M., ARAGNO M.,MATTHEY W., 2010 –Le sol vivant.Lausanne, Editions Presses polytechniqueset universitaires romandes.

Manuel de pédologieet de biologie des sols.

GUYON É. (sous la direction de) et al., 2010 – Matière et matériaux. De quoi est fait le monde ?Paris, Belin.

Les sols sont, à la fois, matière et matériaux.L’observation des sols contribue à la compréhension des comportementsde divers types de matériaux.

LAHMARLL R., RIBAUTR J.-P., coord., 2001 –Sols et sociétés, regards pluriculturels.Paris, Éditions Charles Léopold Mayer.

Diversité des sols et des sociétés.Passé, présent et futurdes relations sols-sociétés.

LANDALL E., FELLER C., coord., 2009 –Soil and Culture.Londres, Springer.

Les perceptions du sol dans les cultures,anciennes et modernes, des sociétéshumaines.

MATHIEU C., 2009 – Les principaux sols du monde.Voyage à travers l’épiderme vivant de la planète Terre.Paris, Lavoisier.

Une présentation des sols du monde etde leur utilisation par les sociétés humaines.

NAHON D., 2008 –L’épuisement de la Terre, l’enjeu du XXIeII siècle.Paris, Odile Jacob.

Sous l’effet de l’intensification des activitéshumaines, les sols se dégradent plus vitequ’ils ne se construisent : comment réagir ?

RUELLANRR A., DOSSO M., 1993 –Regards sur le sol.llParis, Foucher/Aupelf.

Démarche pédagogique illustrée pour découvrir et comprendre les sols.Ouvrage accompagné d’outils pédo-pédagogiques : films, CD,brochures, exposition, mallette.

RUELLANRR A., POSS R., 2008 – Les sols pour l’avenir de la Planète Terre.Afes.

Brochure de 16 pages illustréespour découvrir les sols.

SCHWARTZ D., 2009 – Un sentier des sols.

Quarante et un posters sur cinq kilomètresde chemins en Alsace.

II - Des ouvrages pour approfondir

BAIZE D., GIRARD M.-C., coord., 2008 –Référentiel pédologique.Versailles, éditions Quae.

Une contribution française à l’inventairedes sols de France et d’ailleurs.

CHEVERRY C., GASCUEL C., coord., 2009 –Sous les pavés, la Terre.Montreuil, éditions Omniscience.

Connaître et gérer les sols urbains.

CITEAU L., BISPO A., BARDY M.,KING D., coord., 2008 –Gestion durable des sols.Versailles, éditions Quae.

Mieux connaître les processusde dégradation des sols et les méthodespermettant d’y remédier durablement.

DECKERS J. A., NACHTERGAELE F. O.,SPAARGAREN O. C., 1998 – World Reference Base for Soil Resources.Leuven, Editions Acco

WRB est le référentiel internationalpermettant les échanges de donnéesscientifiques et techniques sur les sols.

DUCHAUFOUR P., 2001 –Introduction à la science du sol :sol, végétation, environnement.Paris, Dunod.

Les fondements de la science du sol.

FONTAINE C., POSS R., coord., 2009 –Les sols, des milieux vivants très fragiles.Suds en ligne, les dossiers thématiques de l’IRD sur Internet.

Les recherches de l’IRD et de ses partenairesconcernant les sols.

JAILLARD B., Inra, POSS R., IRD,DORTHE C., coord., 2009 –Le sol, épiderme vivant de la Terre.Inra, IRD, Agropolis international,Dossier Agropolis International.

Les compétences en recherche sur les sols à Montpellier et dans l’ensembledu Languedoc-Roussillon.

LEGROS J.-P., 2007 –Les grands sols du monde.Lausanne, Editions Presses polytechniqueset universitaires romandes.

La diversité des sols du monde :causes et conséquences.

LOZET J., MATHIEU C., 2002 –Dictionnaire de science du sol.Paris, Lavoisier.

Significations des mots et des expressions utilisés en science du sol,traductions en anglais.

ROBERTRR M., 1996 –Le sol : interface dans l’environnement,ressource pour le développement.Paris, Masson.

Sols et développement durable.

STENGEL P., GELIN S., coord., 1998 –Sol, interface fragile.Versailles, éditions Inra.

Le sol, lieu d’échanges et de transferts.

STENGEL P., BRUCKLER L.,BALESDENT J., coord., 2009 –Le sol.Versailles, éditions Quae.

Les recherches concernant les solsmenées à l’Inra.

III - Sites Internet

AFES, Association française pour l’étudedu sol : http://www.afes.fr

European Soil Portal :http://eusoils.jrc.ec.europa.eu

IUSS, International Union of SoilScience : http://www.iuss.org

FAO,Organisation des Nations uniespour l’alimentation et l’agriculture :http://www.fao.org/nr/lass/lass_fr.htm

ISRIC, World Soil Information :http://www.isric.org


Glossaire

AgrégatsA : volumes de constituants miné-raux et organiques agrégés, de taille milli-métrique à centimétrique ; les formes peu-vent être arrondies, anguleuses, feuilletées ;les agrégats sont, typiquement, une struc-ture pédologique.

Altération des roches : transformation desroches et de leurs minéraux sous l’action del’eau, de l’air et des organismes vivants ; lesconstituants et les structures de la rochedisparaissent pour laisser place aux consti-tuants et aux structures des sols.

Allophanes : silicates mal cristallisés, présentssouvent dans les sols développés sur rochesvolcaniques (Andosols).

Andosols : sols formés sur roches volcaniques,en milieu humide ; ils sont très fertiles.

Argile : – minéral (silicate) à structurefeuilletée ; – particule minérale de dimensioninférieure à 2 micromètres.

BattanceBB : formation à la surface du sold’une pellicule de quelques millimètresd’épaisseur à porosité fermée ; cette formationest la conséquence de la destruction desagrégats superficiels par la frappe des gouttesde pluie ou d’irrigation par aspersion ; unefois formée, la croûte de battance gêne lesactivités biologiques du sol ainsi que leséchanges entre le sol et l’atmosphère ; elle

provoque le ruissellement et l’érosion. Enrégion aride, de fines croûtes d’originemicrobiologique prennent aussi naissance ;elles ont souvent la particularité d’enrichirles sols en substances carbonées et azotéeset de contribuer à une meilleure stabilitéstructurale de la surface des sols.

Bisiallitique : qualifie les sols au sein desquelsles minéraux argileux qui se forment sontriches en silice ; ces minéraux argileux ontde fortes capacités d’échanges en cations(illite, vermiculite, montmorillonite).

Bruns (sols) : sols peu différenciés desrégions tempérées, formés sur roches nonou peu calcaires.

Capacité d’échange CC : quantité de cationsque le complexe adsorbant peut retenir aumaximum sur les surfaces des constituantsminéraux et organiques.

Cation : atome ayant perdu un ou plusieursélectrons de charge négative ; il est doncporteur d’une ou plusieurs charges posi-tives ; dans les sols, plusieurs cations sontessentiels pour la dynamique des structures(floculation et dispersion des argiles) etpour l’alimentation des plantes (calcium,magnésium, ammonium, potassium, sodium,aluminium, fer, zinc…) ; les cations sontretenus à la surface des particules argileuseset organiques (l’anion a gagné des électrons).

Chernozems : sols noirs, profondémentenrichis en matières organiques, d’unegrande fertilité ; complexe adsorbant élevé,saturé en calcium.

Complexe adsorbant : ensemble des consti-tuants minéraux et organiques ayant lacapacité de retenir à leur surface descations, dont les principaux sont le calcium,le magnésium, le sodium, le potassium,l’ammonium, mais aussi l’hydrogène, l’alu-minium (en condition de forte acidité).

Cryosols : sols gelés des régions polaires.

Dégradation : modifications de certainescaractéristiques des sols provoquant desaffaiblissements de leurs fonctions et deleurs performances.

Ferrallitiques (sols) : sols épais, rouges oujaunes, des régions tropicales humides etéquatoriales, plus ou moins argileux selonla roche-mère ; sur roche acide, le minéralargileux largement dominant est la kaolinite ;sur roche basique, c’est l’halloysite (nitisols).

Fersiallitiques (sols) : sols rouges ou bruns,calciques mais non calcaires, plus ou moinsargileux (illite et smectite) selon les roches-mères, caractéristiques des milieux médi-terranéens semi-arides et subhumides.

Gaz à effet de serreGG : composants gazeuxde l’atmosphère qui retiennent les rayonne-ments émis par la surface de la terre ; lesplus connus sont le dioxyde de carbone, leméthane, le protoxyde d’azote, l’ozone etla vapeur d’eau ; par le canal des activitésbiologiques, les sols échangent avec l’atmo-sphère ces composants gazeux.

HalloysiteHH : minéral argileux voisin de lakaolinite mais à capacité d’échange plusélevée ; il est fréquent dans les sols desrégions tropicales et équatoriales, surroches basiques (basalte, calcaires)

Horizon : volume de sol caractérisé par samorphologie (couleur, forme des agrégats,porosité) ; la plupart des horizons ontl’allure de couches superposées ; entre laroche-mère et la surface il peut y avoir de1 à 10 horizons différents les uns des autres ;les limites qui séparent les horizons sontdes fronts de transformation des structuresde l’un des horizons par les structures del’autre.

Hydromorphe : se dit d’un sol ou d’unhorizon dont la morphologie et les caracté-ristiques physico-chimiques et biologiquessont influencées par un excès d’eau et parun manque d’Oxygène.


IlliteII : minéral argileux, riche en silice,moyennement gonflant, à capacité d’échangemoyenne (retient assez bien les cationsnutritifs) ; il est fréquent dans les sols desrégions tempérées et méditerranéennes.

KaoliniteKK : minéral argileux, pauvre en silice,à faible capacité d’échange (retient peu decations nutritifs) ; il est dominant dans lessols des régions tropicales et équatoriales.

Lessivés (sols) : sols très différenciés, lessivésen argile dans leurs horizons de surface ; ilssont fréquemment associés dans les paysagesd’un côté à des sols bruns, de l’autre à despodzols.

Limon : particule minérale dont la taille estsupérieure à 2 micromètres et inférieure à50 micromètres.

Litière : horizon organique situé à la surfacedes sols forestiers.

Lœss : roche limoneuse et calcaire formée,en milieu froid et aride, en conséquence del’érosion et du transport éolien

MangroveMM : formation arbustive des zonescôtières et des estuaires des régions tropi-cales ; les sols, riches en matières organiques,sont salés et hydromorphes.

Matière organique : constituants organiquesformés à partir des produits de l’activitébiologique (déchets, organismes en voie dedécomposition).

Milieu naturel : milieu non modifié parl’activité humaine ; il n’y a plus de milieuxnaturels sur la Terre, puisque partout lachimie de l’atmosphère a été modifiée enconséquence des activités humaines.

Monosiallitique : qualifie les sols au seindesquels les minéraux argileux qui se formentsont pauvres en silice ; ces minéraux argileuxont des capacités faibles d’échange encations (kaolinite).

Montmorillonite : minéral argileux riche ensilice, très gonflant, à forte capacité d’échange(retient bien les cations nutritifs) ; il estfréquent dans les sols des régions tropicaleset méditerranéennes, dans les zones avalmal drainées.

Oligo-éléments : éléments nutritifs indis-pensables à la vie, animale, végétale,humaine, mais à des doses très faibles ; s’ilssont disponibles dans les sols en tropgrandes quantités facilement assimilables,ils deviennent toxiques (exemples d’oligo-éléments : bore, manganèse, cuivre, zinc,fer…)

pH : le potentiel hydrogène mesure laconcentration d’une solution en ions H+ ;le pH oscille de 3,5 (très acide) à 10 (trèsbasique).

Podzols : sols très appauvris, formés enmilieu acide forestier, reconnaissables parla présence sous un horizon organique desurface d’un horizon lessivé en argile,blanc, sablo-limoneux, reposant sur un

horizon d’accumulation, noir et rouille,riche en humus et en hydroxydes de fer etd’aluminium ; en milieu tempéré et conti-nental froid, les podzols ont quelquesdizaines de centimètres d’épaisseur ; enmilieu tropical humide et équatorial, ilspeuvent atteindre plusieurs mètres d’épais-seur.

Porosité : vides créés et recréés, en perma-nence, au sein des sols, en conséquence deleur formation et de leur évolution ; ondistingue : la porosité texturale (vides crééspar l’assemblage des particules), la porositéstructurale (vides créés par la formationdes agrégats), la porosité biologique (videscréés par l’activité biologique).

RankersRR : sols très minces (quelques centi-mètres) sur roches acides.

Rendzines et sols bruns calcaires : lesrendzines sont des sols calcaires peu épais(quelques dizaines de centimètres), souventcaillouteux ; les sols bruns calcaires sontplus épais ; ces sols sont présents partoutoù les roches-mères sont riches en calcaire ;ils sont cependant plus rares en milieutropical humide.

Roche-mère : roche à partir de laquelle lesol se forme ; la roche-mère se trouve à labase du sol, le plus souvent à quelquesdizaines de centimètres de profondeur ;dans les régions chaudes et humides, laroche-mère peut n’apparaître qu’à plusieursmètres, voire plusieurs dizaines de mètres deprofondeur ; sur pente forte, les migrations

latérales font que les roches-mères peuvent sesituer, en partie, à l’amont des sols auxquelselles donnent naissance.

Semelle de labour SS : quand on travaille unmatériau-sol trop humide avec un instrument(charrue) mal réglé, un tassement local peutprendre naissance et gêner l’enracinementainsi que la circulation de l’eau.

Smectite : minéral argileux, riche en silice,très gonflant, à forte capacité d’échange(retient bien les cations nutritifs) ; il estfréquent dans les sols des régions tropicaleset méditerranéennes, dans les zones avalmal drainées (la montmorillonite est unesmectite).

Solonchaks : sols dans lesquels s’est déve-loppée une forte accumulation de selssolubles.

Solonetz : sols dans lesquels du sodiums’est accumulé sur le complexe adsorbant ;les argiles sont dispersées par la présencedu sodium : elles sont alors lessivées.

Structure : arrangement des constituantsdonnant naissance à des unités morpholo-giques élémentaires : agrégats, vides,nodules, revêtements, horizons... ; il y atrois types principaux de structures, corres-pondant à trois niveaux d’organisation etd’observation de la couverture pédolo-gique : les organisations élémentaires, leshorizons, les systèmes pédologiques.


Terrasse alluvialeTT : le long des fleuves etdes rivières, des périodes de sédimentationalluviale alternent avec des périodes d’en-foncement, donc d’érosion d’une partiedes sédiments préalablement déposés ;ainsi prend naissance une géomorphologieen escalier, en « terrasses » emboîtées, lesalluvions les plus anciennes rescapées desérosions constituant les étages les plus élevésdu paysage.

Texture : composition d’un échantillon desol en termes de teneurs en particules dediverses tailles.

Tourbes : sols très riches en matières orga-niques accumulées en milieu mal drainé ;les tourbes sont fréquentes dans les régionsà climat froid et humides et dans les régionstropicales humides.

VertisolsVV : sols très argileux (smectite), decouleur sombre, caractérisés par la présenced’agrégats en forme de mottes à plaquettesobliques ; les vertisols sont très développés enmilieu tropical et en milieu méditerranéen :ils sont riches, mais difficiles à travailler.

Photogravure Atelier 6 (Montpellier)

Achevé d'imprimersur les presses de l'imprimerie IME (France)sur du papier 100 % PEFCissu de forêts gérées durablement

Dépôt légal : novembre 2010

Les sols font partie de notre quotidien. Marquant les paysages de leur empreinte, étroitement associés audéveloppement de la vie et des sociétés humaines, ils assurent aux êtres vivants le gîte et le couvert.Contribuant au recyclage des déchets organiques et à la régulation du cycle de l’eau, les sols constituentpar ailleurs l’un des principaux réservoirs de carbone et jouent un rôle important dans l’équilibre climatiquede la planète.

Mais les sols sont mal connus. Qui sont-ils ? Comment se forment-ils ? Quelles fonctions assurent-ils à l’égarddes hommes et de l’environnement ? Dans quelle mesure les sols sont-ils menacés par l’urbanisation, la déser-tification, les pollutions agricoles et industrielles, l’intensification et l’uniformisation des pratiques culturales ?Ne sont-ils pas aujourd’hui en danger, à l’instar d’autres milieux naturels ?

Plus que jamais, il importe de faire découvrir ce milieu particulier, déterminant pour l’avenir de l’homme etde la biosphère. Tel est l’objectif de cet ouvrage largement illustré, accessible à tous, qui donne à voir et àcomprendre les sols dans toute leur diversité afin de mieux les préserver.

Alain Ruellan, pédologue, est un ancien chercheur de l’IRD et a été professeur à l'Agrocampus de Rennes. Il aexercé dans plusieurs régions du monde, en particulier au Brésil, au Maroc et en Bretagne. Il a été directeur général de l'IRDet président de l'Association internationale de science du sol. Ses travaux concernent notamment la morphologie dessols ainsi que l'éducation à la découverte des sols. Il milite au sein de plusieurs associations en faveur de la solidarité inter-nationale et du développement durable.

IRD44, bd de Dunkerque13572 Marseille cedex [email protected]

Diffusion IRD32, av. Henri-Varagnat93143 Bondy [email protected]

28 €

ISBN 978-2-7099-1690-5

Documents

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