Composition, Types et Pollution des Sols

Qu'est-ce que le sol ?

Le sol est la couche de matériau meuble à la surface de la Terre, située au-dessus de la roche solide. Il est généralement composé de trois couches principales appelées horizons :

• La terre végétale (horizon A) : Couche supérieure riche en matière organique issue de la décomposition végétale et animale. C'est la couche la plus fertile.
• Le sous-sol (horizon B) : Zone d'accumulation des éléments (argiles, oxydes de fer, etc.) entraînés depuis l'horizon A par l'eau (lessivage).
• La roche mère fragmentée (horizon C) : Composée de fragments de la roche mère sous-jacente, altérée par les processus météorologiques (action de l'eau, du gel, du vent, etc.).

Les quatre constituants de base du sol

Le sol est un mélange de :

• La matière minérale (issue de l'altération des roches)
• La matière organique (humus, issue de la décomposition des êtres vivants)
• L'eau (contenant des substances dissoutes)
• L'air

Environ la moitié du volume d'un sol n'est pas solide ; elle est constituée de pores remplis d'air et d'eau.

La terre végétale est la partie la plus importante du sol pour l'activité humaine et la croissance des plantes.

Processus importants dans le sol

La lixiviation

La lixiviation est l'entraînement par l'eau des minéraux solubles et des particules fines (comme l'argile) de la couche supérieure (terre végétale) vers les couches inférieures. Ces éléments peuvent éventuellement être perdus dans les nappes phréatiques ou les cours d'eau.

Rôle de la matière organique

La matière organique améliore la structure du sol, sa capacité à retenir l'eau et les nutriments, augmentant ainsi sa fertilité. Mélangée près de la surface, elle est constamment décomposée et renouvelée.

Les différents types de sols

La classification des sols dépend souvent de leur texture, c'est-à-dire de la proportion des particules minérales (sable, limon, argile).

Les sols limoneux (ou loameux)

• Présentent un bon équilibre entre sable, limon et argile.
• Possèdent un mélange de pores de différentes tailles.
• Retiennent bien l'humidité tout en permettant un bon drainage de l'excès d'eau.
• Contiennent suffisamment d'argile et de matière organique pour retenir les nutriments.
• Sont considérés comme les meilleurs sols pour l'agriculture.

Les sols argileux

• Dominés par les particules d'argile, avec des pores très fins.
• Ont une faible aération et un drainage lent (tendent à retenir l'eau).
• Sont souvent riches en nutriments.
• Sont lourds et collants lorsqu'ils sont humides, durs et compacts lorsqu'ils sont secs, ce qui les rend difficiles à travailler.
• Conviennent bien à la croissance des prairies ou de certaines cultures adaptées.
• Peuvent nécessiter des travaux de drainage coûteux pour certaines utilisations agricoles.

Les sols sableux

• Dominés par les particules de sable, avec de grands espaces entre les particules (pores larges).
• Offrent une très bonne aération et un drainage rapide.
• Ne retiennent pas bien l'eau ni les nutriments.
• Sont souvent qualifiés de « sols pauvres » ou « affamés » car ils nécessitent des apports fréquents d'eau et d'engrais.
• Sont faciles à travailler.

Les particules minérales proviennent de l'altération de la roche mère sous-jacente. Elles sont classées selon leur taille : sables (grossiers), limons (moyens) et argiles (très fins).

La texture du sol désigne la proportion relative de ces différentes particules minérales.

Facteurs influençant la croissance des plantes

Plusieurs propriétés du sol sont cruciales pour le développement des végétaux :

• L'espace poreux : Les vides entre les particules minérales, qui contiennent l'eau et l'air.
• L'aération : La quantité d'air disponible pour les racines et les micro-organismes du sol.
• Le drainage : La capacité du sol à évacuer l'excès d'eau, évitant l'asphyxie des racines.
• La rétention d'eau : La capacité du sol à stocker l'eau et à la rendre disponible pour les plantes.
• Les nutriments : La capacité du sol à fournir les éléments minéraux essentiels à la croissance des plantes.
• La facilité de travail : L'aptitude du sol à être labouré et cultivé sans difficulté excessive.

La pollution des sols

Les activités humaines peuvent dégrader la qualité des sols.

Engrais et pesticides

Les engrais et pesticides sont largement utilisés pour augmenter les rendements agricoles. Cependant, leur utilisation excessive ou inappropriée peut avoir des effets néfastes :

• L'excès d'engrais peut polluer les eaux de surface et souterraines (eutrophisation).
• L'utilisation excessive de pesticides peut tuer des organismes bénéfiques du sol (vers de terre, micro-organismes), ce qui ralentit la décomposition de la matière organique et le cycle des nutriments. Certains pesticides peuvent aussi s'accumuler dans les chaînes alimentaires.

L'eutrophisation

C'est un processus où un excès de nutriments (principalement azote et phosphore, souvent issus des engrais et des rejets d'eaux usées) dans un milieu aquatique provoque une prolifération excessive d'algues. Lorsque ces algues meurent et se décomposent, le processus consomme de grandes quantités d'oxygène dissous dans l'eau, ce qui peut entraîner la mort des poissons et d'autres organismes aquatiques.

La salinisation

C'est l'accumulation de sels solubles dans la couche supérieure du sol, souvent causée par l'irrigation dans les régions arides ou semi-arides où l'évaporation est intense. Des concentrations élevées de sel sont toxiques pour la plupart des plantes cultivées et réduisent la productivité agricole.

Les types de déchets et leur impact sur les sols

Déchets ménagers

• Origine : Restes de préparation et de consommation des aliments, emballages (cartons, plastiques, verre, métaux), papiers, textiles usagés, etc.
• Pollution : La mise en décharge ou l'incinération mal contrôlée peut polluer les sols, l'eau et l'air. La décomposition des déchets organiques peut produire du lixiviat (jus de décharge polluant) et du méthane (gaz à effet de serre).
• Dangers : Les décharges sauvages ou mal gérées peuvent attirer des nuisibles et contribuer à la propagation de maladies.

Déchets industriels et toxiques

• Origine : Très variés, issus des processus de fabrication, transformation (chimie, métallurgie, agroalimentaire, etc.), construction, etc. Peuvent contenir des substances dangereuses.
• Pollution : Le rejet ou le stockage inapproprié de ces déchets peut entraîner une contamination grave et durable des sols et des eaux par des produits chimiques toxiques, des métaux lourds (mercure, plomb, arsenic, cadmium), des hydrocarbures, etc.
• Dangers : Risques importants pour la santé humaine (cancers, troubles neurologiques, etc.) et les écosystèmes. La dépollution des sites contaminés est souvent complexe et coûteuse.

Déchets nucléaires

• Origine : Principalement issus du fonctionnement des centrales nucléaires (combustible usé) et d'autres activités utilisant la radioactivité (médecine, recherche, industrie).
• Pollution : Le risque majeur est lié à la radioactivité émise par ces déchets, qui peut persister pendant des milliers, voire des millions d'années pour certains éléments.
• Dangers : L'exposition à la radioactivité présente des risques graves pour la santé (cancers, leucémies, mutations génétiques) et l'environnement.
• Gestion : Leur gestion nécessite des solutions de stockage extrêmement sûres et pérennes (enfouissement géologique profond, entreposage de longue durée) pour isoler la radioactivité de la biosphère.