Le sol : formation, composants et profils

Point 15

Qu'est-ce que le sol ?

Le sol est la partie supérieure de la croûte continentale résultant de l'altération, de la colonisation et de l'évolution des roches de surface. Il est la couche qui permet à la végétation et à ses *producteurs* de prélever des nutriments inorganiques, qui les rendent accessibles aux consommateurs, y compris les humains.

Comment se forme le sol et comment évolue-t-il ?

Le processus de formation des sols est appelé pédogenèse.

• Altération de la roche : sur la roche nue, les éléments se décomposent et se transforment en une mince couche composée de fragments de roche et de grains minéraux appelée régolithe.
• Colonisation : le régolithe est colonisé par les premiers êtres vivants, qui intensifient la transformation du matériau par leurs activités métaboliques.
• Progression de la modification : l'épaisseur du sol augmente ; grâce aux organismes vivants, le sol devient propice à la germination des graines et au développement des racines.
• Profondeur et structure : les racines pénètrent dans les fissures et contribuent à la désagrégation de la roche. Cette structure conduit à la formation d'un profil composé de différents horizons.

Facteurs intervenant dans le développement du sol

Temps. Au fil du temps, le sol évolue de jeune à mature. Lorsque ce processus est arrivé à un stade d'équilibre, on dit que le sol a atteint sa maturité.

Climat. Le climat est le facteur principal dans la formation des sols matures : une même roche peut produire différents types de sols selon le climat.

Roche mère (socle). Le socle rocheux est le facteur principal dans les sols jeunes. Les sols peuvent se former sur n'importe quelle roche, mais ils se développent mieux sur des roches plus altérables.

Organismes. L'activité biologique et la décomposition des restes des organismes transforment la matière inerte et contribuent à la formation de l'humus.

Relief. Les sols formés sur des surfaces planes sont en général plus profonds que ceux formés sur des pentes.

Action de l'homme. Les activités humaines modifient considérablement l'évolution et la dégradation des sols.

Composants inorganiques du sol

Solides : formés par les minéraux issus de la roche. Ce sont la composante principale de tous les sols. Ils peuvent être hérités (fragments de roche) ou issus de l'altération.

Liquides :

• Eau : selon sa mobilité, elle peut être statique ou en mouvement. Si elle s'écoule verticalement vers le bas sous l'action de la gravité et remplit les pores sans être absorbée par les racines, on parle d'eau de drainage. Si elle est disponible et peut être absorbée par les racines, on parle d'eau capillaire absorbable.
• Ions : cations (ex. Na+, Ca2+) et anions (ex. Cl−) provenant de la minéralisation de la matière organique et de la dissolution des minéraux.

Gaz : l'espace poreux contient de l'air du sol, composé principalement des gaz issus de la respiration des organismes vivants présents dans le sol.

Composants organiques du sol

Organismes vivants : les êtres qui vivent dans le sol appartiennent à plusieurs groupes :

• Les bactéries, omniprésentes dans le sol.
• Les champignons, abondants, qui agissent comme décomposeurs de la matière organique et favorisent l'absorption des nutriments.
• Les algues, présentes dans les zones superficielles humides du sol.
• Les animaux (faune du sol), hétérotrophes, qui consomment la matière organique en décomposition.
• Les plantes : leurs racines absorbent l'eau et les minéraux nécessaires à la photosynthèse.

L'humus : il peut être non humifié (composé de déchets organiques peu transformés) ou humifié (formé par la décomposition avancée de la matière organique). La proportion d'humus diminue généralement avec la profondeur.

Profil du sol

Le profil du sol est l'ensemble des horizons, c'est-à-dire les différentes couches qui composent le sol.

Horizons du sol :

• Horizon 0 (O) : formé par la décomposition de la matière organique.
• Horizon A : composé de matières minérales mêlées d'humus ; la proportion d'humus diminue avec la profondeur. On y observe souvent un lessivage, car l'eau qui s'infiltre dissout et transporte certains minéraux vers les horizons inférieurs. C'est l'horizon le plus important pour la fertilité des sols.
• Horizon B : composé de matières minérales. C'est la zone d'accumulation où les minéraux lessivés depuis l'horizon A se concentrent.
• Horizon C : composé de matériaux minéraux altérés provenant de la roche mère.

Principaux types de sols

• Sols zonaux : ce sont des sols matures dont les caractéristiques correspondent à la zone climatique où ils se trouvent. La zone climatique dépend de l'humidité et de la température ; on distingue des zones thermiques associées à des types de sols tels que :

Zones humides/thermiques :

Polar : sols peu pris en compte car ils manquent souvent de matière organique.

Podzols : apparaissent dans les climats froids ; ils présentent un horizon riche en matière organique et un horizon B appauvri ou riche en certains cations selon les cas.

Brown : se développent en climat continental tempéré, avec un horizon riche en humus et un horizon B peu développé.

Red : se forment dans les climats chauds, avec un horizon riche en oxydes et caractéristique de zones tropicales sèches à saisonnières.

Latéritique : se produit dans les climats équatoriaux et intertropicaux, caractérisé par une forte altération chimique et l'accumulation d'oxydes (ferrique, aluminium).

Zones de sécheresse :

Désert : sols des régions à très faibles précipitations.

Subdésertique : se produit dans des climats à faible pluviométrie.

Sols de steppe : se rencontrent dans des zones à précipitations moyennes, souvent saisonnières.

• Sols intrazonaux : partiellement influencés par les conditions climatiques, mais fortement modulés par d'autres facteurs locaux (relief, nappe, etc.). Ils sont généralement moins évolués que les sols zonaux. Dans ce groupe on trouve par exemple les sols gleyifiés, les sols hydromorphes et les sols halomorphes.
• Sols azonaux : leur caractère dépend principalement des propriétés de la roche mère plutôt que du climat. Ils sont très peu développés et présentent souvent un profil AC sans horizon B well développé. Dans ce groupe on trouve les sols peu développés sur des roches dures (lithosols) et les rendzines (sols sur calcaire).