SOL: CARACTÉRISTIQUES, FORMATION, COMPOSITION, COUCHES, TYPES - ENVIRONNEMENT - 2025

Le sol est la couche supérieure de la lithosphère causée par l'altération du substrat rocheux en raison de l'action du climat et des entités biologiques. Compréhension par vieillissement de la fragmentation de la roche formant un matériau non consolidé avec une structure et une texture définies.

L'agrégation des particules solides qui composent le sol détermine sa structure et la proportion relative de particules inférieures à 2 mm définit la texture. Ces particules sont regroupées en trois classes générales, allant du plus grand au plus petit diamètre: sable, limon et argile.

Le sol. Source: Route vers Gaia

L'action des facteurs climatiques tels que les précipitations et la température ainsi que les organismes vivants sont responsables de la formation du sol. Ces facteurs exercent une action sur le matériau d'origine ou le substratum rocheux, le fragmentant sur de longues périodes.

Ce processus donne naissance à une structure poreuse complexe composée de divers minéraux, eau, air et matière organique. Cette structure se produit dans des horizons ou des couches plus ou moins définis avec une couleur, une composition, une texture et une structure caractéristiques.

Il existe une grande diversité de types de sols, qui sont décrits et classés selon différents systèmes de classification. Le sol est la base de support de la couverture végétale, à la fois naturelle et agricole, étant un élément fondamental de l'écosystème.

Cependant, le sol est dégradé et perdu en raison de l'érosion, conséquence des facteurs climatiques et de l'action humaine. Alors que la pollution dégrade le sol en y introduisant des substances toxiques ou qui affectent ses propriétés physiques, chimiques et biologiques.

Caractéristiques du sol

Le sol est une matrice constituée d'éléments abiotiques tels que les minéraux, l'eau et l'air, avec des facteurs biotiques, dans certaines conditions de climat et de relief. Cette matrice a une texture, une structure, une densité et une porosité définies et constitue un écosystème avec son biote caractéristique.

- texture

La texture d'un sol est déterminée par la proportion relative de sable, de limon et d'argile qu'il contient. Cela constitue la fraction fine du sol (terre fine), où le sable a des particules plus grossières, d'un diamètre de 2 à 0,08 mm. Le deuxième composant en diamètre est du limon de 0,08 à 0,02 mm et enfin de l'argile de moins de 0,02 mm, Cette composition dépend du matériau d'origine ou du substrat rocheux qui a donné naissance au sol, ainsi que des facteurs qui ont participé à sa formation. Tout fragment d'un diamètre supérieur à 2 mm est déjà considéré comme une fraction grossière du sol ou du gravier.

Le sable

La composition du sable est en grande partie de la silice, car il s'agit du minéral le plus abondant dans les roches sur Terre. Cependant, il existe également des sables calcaires issus de l'érosion des coraux ou du sable volcanique des roches volcaniques.

La limousine

C'est un sédiment hétérogène de fractions intermédiaires, composé à la fois d'éléments inorganiques et organiques.

Argile

Les argiles sont des silicates d'alumine hydratés et sont considérées chimiquement actives dans le sol. Ils ont un comportement colloïdal, chargés électriquement et sont importants dans la rétention de l'humidité et des éléments minéraux.

- Structure

La structure du sol est donnée par l'union des particules solides du sol formant des mottes ou des unités structurales appelées peds. La formation de ces structures est le produit du processus de floculation ou d'agrégation provoqué par des événements physico-chimiques.

Structure du sol. Source: Aucun auteur lisible par machine fourni. Pastranec supposé (sur la base des droits d'auteur)

Cela se produit en raison de l'attraction de charges électriques opposées entre les particules, impliquant de l'eau, de l'humus et des oxydes d'aluminium et de fer.

Complexes humiques

L'humus est une substance colloïdale causée par la décomposition de la matière organique due à l'action de la décomposition des bactéries et des champignons. Les agrégats d'humus forment des complexes qui agglutinent les particules du sol, formant des peds.

Organismes vivants qui ajoutent de la terre

Les racines des plantes et les substances qu'elles dégagent contribuent également à l'agglutination des particules formant une structure dans le sol. De la même manière, des organismes tels que les vers de terre sont fondamentaux dans le traitement du sol et la définition de sa structure.

- Densité et porosité

La texture et la structure du sol déterminent l'existence de pores, qui sont de diamètre variable. La composition et la porosité du sol déterminent également une densité variable, étant que plus la porosité est faible, plus la densité du sol est élevée.

Les pores du sol sont importants car ils constituent le système d'espaces à travers lesquels l'eau et l'air circulent dans le sol. L'eau et l'air du sol sont tous deux vitaux pour le développement de la vie sur et en son sein.

- Interface et écosystème

Dans le sol, les éléments minéraux de la lithosphère, l'eau de l'hydrosphère, l'air de l'atmosphère et les êtres vivants de la biosphère interagissent. Le sol entretient un échange d'éléments chimiques avec l'eau, ainsi que des gaz avec l'atmosphère, tels que l'O2 et le CO2.

D'autre part, les êtres vivants du sol obtiennent des nutriments et de l'eau, fournissant de la matière organique et des minéraux. Dans ce contexte, le sol est un écosystème où les facteurs abiotiques et abiotiques sont interdépendants.

Rhizosphère

C'est l'environnement qui entoure les racines des plantes dans le sol et forme une condition particulière dans le sol. Dans cet environnement, les racines obtiennent de l'eau et des nutriments minéraux du sol et fournissent divers exsudats, en plus d'établir des relations symbiotiques.

La rhizosphère est l'endroit où se déroule la plus grande partie de la vie du sol, car c'est là qu'il y a le plus de carbone disponible.

- La fertilité

Une propriété fondamentale du sol est sa fertilité, car il contient des éléments minéraux essentiels au développement des plantes terrestres. Parmi ces minéraux se trouvent des macronutriments tels que l'azote, le phosphore et le potassium ainsi que des micronutriments (fer, bore, zinc, manganèse, nickel, molybdène, entre autres).

- L'eau

L'eau circule dans la partie poreuse de sa structure, adhère aux particules colloïdales (argiles) et joue un rôle fondamental dans la formation de la structure du sol. La principale source d'eau pour la végétation est le sol et les minéraux essentiels pour les plantes y sont dissous.

Formation du sol

Le processus de formation du sol ou pédogenèse, est le produit de l'action de plusieurs facteurs. Celles-ci vont du rocher qui lui donne naissance aux facteurs qui le survivent.

- Matériel parental

Le substrat rocheux qui forme la lithosphère est une couche continue de composition minéralogique variée en fonction de sa nature. Il peut s'agir de roches sédimentaires, métamorphiques ou ignées formées par différents processus.

Vue sur le substratum rocheux. Source: Route vers Gaia

Régolithe

Sous l'action de facteurs climatiques et biologiques, la roche se désagrège ou se fragmente progressivement, formant une couche variable de matériau épais appelé régolithe. Le climat et les êtres vivants continuent d'agir sur cette matière jusqu'à ce qu'ils forment le sol.

- Climat

La surface de la terre est soumise à différentes conditions climatiques, générant un gradient de température et d'humidité. Chaque région a un régime de précipitations, de vents et de températures qui varie au cours de la journée et de l'année.

Ces conditions agissent sur le matériau d'origine, le dégradent et lui donnent une structure particulière, créant différents types de sols.

Précipitation

L'eau affecte la formation du sol à la fois par l'effet érosif physique sur la roche et par l'approvisionnement en eau lui-même. L'eau, en tant que solvant universel, est un élément fondamental des réactions chimiques qui se produisent lors de la formation du sol.

De plus, l'excès d'humidité et l'alternance entre les périodes humides et sèches influencent le type de sol formé.

Température

Les températures élevées favorisent divers processus chimiques qui contribuent à la formation du sol. Tandis que les variations extrêmes de températures favorisent des contraintes structurelles dans la roche, générant des fractures.

- Facteurs biotiques

L'activité des êtres vivants qui habitent le sol et sur lui est décisive dans la formation du sol.

Végétation

La présence d'un couvert végétal joue un rôle dans la stabilité du substrat, offrant un environnement propice à la formation du sol. Sans couverture végétale, l'érosion augmente et la perte conséquente du sol en formation.

En revanche, les racines des plantes et leurs exsudats contribuent à la fragmentation du matériel parental et sont des liants du sol.

Autres organismes

Les micro-organismes et macro-organismes qui habitent le sol contribuent considérablement à sa formation. Les décomposeurs tels que les bactéries, les archées, les champignons et les protozoaires traitent la matière organique et forment de l'humus.

Les vers de terre forent des tunnels et ingèrent le sol, traitant la matière organique de manière à contribuer à la formation de structure dans le sol. Cela augmente la porosité du sol et donc le débit d'eau et d'air.

Il existe également un grand nombre d'animaux creuseurs plus gros qui contribuent également à la formation du sol, tels que les taupes, les musaraignes et autres.

- le soulagement

C'est très important dans la formation du sol, car une forte pente empêche la permanence du sol en formation. En revanche, une plaine ou une dépression proche d'une zone montagneuse recevra le sol lavé.

- Météo

La formation du sol nécessite un long processus d'altération du substrat rocheux et de traitement du régolithe. Le facteur temps est donc fondamental pour l'évolution du sol jusqu'à ce qu'il atteigne son apogée.

- plancher climax

Une fois qu'un équilibre a été atteint dans le processus de formation par rapport aux conditions environnementales, un terrain culminant s'est formé. À ce stade, le sol en question est considéré comme ayant atteint son niveau évolutif le plus élevé.

Composition du sol

La composition du sol varie en fonction de la roche mère qui l'a engendrée et des processus de formation du sol impliqués.

Les minéraux

Presque tous les minéraux connus se trouvent dans le sol, les groupes les plus abondants étant les silicates, les oxydes, les hydroxydes, les carbonates, les sulfates, les sulfures et les phosphates.

Materielle organique

Selon le biome où il se développe, un sol aura une teneur plus ou moins élevée en matière organique. Ainsi, dans la forêt tropicale humide, la majeure partie de la matière organique se trouve dans la litière superficielle (horizon 0) et le sol sous-jacent est pauvre en humus.

Dans la forêt de feuillus tempérée, le taux d'accumulation de matière organique décomposée est plus élevé et dans les zones désertiques, cette accumulation de matière organique est très faible.

Eau

Dans la matrice poreuse du sol, l'eau circule à la fois sous forme liquide et sous forme de vapeur d'eau. Une partie de l'eau est fortement attachée aux particules colloïdales du sol.

Air

La matrice poreuse contient de l'air, et donc de l'oxygène, du dioxyde de carbone et de l'azote atmosphérique. L'air dans le sol est important pour maintenir la vie dans le sol, y compris la respiration radicale.

Couches (horizons)

Dans la formation du sol, la gravité, l'infiltration d'eau, la taille des particules et d'autres facteurs créent une structure en couches. Ces couches horizontales sont disposées selon un gradient vertical et sont appelées horizons du sol, formant ensemble ce que l'on appelle le profil du sol.

Horizons du sol. Source: Mariiana QM

Traditionnellement, 3 horizons fondamentaux sont identifiés dans un sol identifié de haut en bas par les lettres A, B et C. Alors que le personnel de la Division des enquêtes sur le sol des États-Unis définit 5 horizons fondamentaux et 2 couches possibles.

Horizon 0

C'est la présence d'une couche de matière organique superficielle avec une composition minérale inférieure à 50% en volume. Dans ce cas, le niveau de décomposition de la matière organique présente n'a pas d'importance.

Horizon A

Il s'agit de l'horizon de surface ou sous l'horizon 0, caractérisé par la teneur en humus mélangé au composant minéral. Il est de couleur sombre et il y a des racines, ainsi que des altérations dues à l'activité biologique.

Horizon E

Il y a une prédominance de sable et de limon en raison de la perte d'argiles, montrant une couleur claire.

Horizon B

C'est un horizon riche en minéraux avec une accumulation d'argiles et d'autres substances, qui peuvent former des blocs ou des couches d'argile imperméables.

Horizon C

C'est l'horizon le plus proche du substrat rocheux et donc le moins soumis aux processus de pédogenèse. Il est composé de fragments de roches, d'accumulations de plâtre ou de sels solubles, entre autres substances.

Couche R

Identifier les couches de roche dure, ce qui nécessite l'utilisation d'équipement lourd pour le forage.

Couche W

Cette couche a été récemment ajoutée pour désigner la présence d'une couche d'eau ou de glace à n'importe quel niveau. C'est-à-dire que cette couche peut être située entre l'un quelconque des horizons susmentionnés.

Types de sol

Il existe différents critères pour classer les sols, des schémas très simples basés sur la texture ou le climat aux systèmes complexes. Parmi ces derniers figurent l'USDA (Département de l'agriculture des États-Unis) et la FAO-UNESCO.

- Selon la texture

Il est basé sur la texture du sol, selon sa proportion de sable, de limon et d'argile. Pour le définir, le triangle de texture du sol (FAO ou Département de l'agriculture des États-Unis) est utilisé.

Ainsi les classes texturales sont établies, présentant des sols sableux, argileux ou limoneux, et les diverses combinaisons, comme un sol argilo-sableux.

- Selon la météo

Cette classification s'applique aux sols dans la formation desquels l'élément fondamental est le climat et donnent naissance aux sols dits zonaux.

Sols à climat humide

Une humidité élevée accélère les processus de formation du sol, tout en dissolvant le carbonate de calcium et en perturbant les silicates et les feldspaths. Le fer et l'aluminium prédominent, étant des sols de faible fertilité et de haute teneur en matière organique tels que les types latéritiques de la forêt tropicale humide.

Sols à climat sec

La faible humidité retarde le processus de formation du sol, de sorte qu'ils sont minces et avec la présence de matériau parental légèrement altéré. Ils présentent peu de matière organique étant donné la faible végétation qu'ils supportent et l'abondance de carbonate de calcium comme les aridisols.

Sols à climat tempéré

Les conditions d'humidité et de température sont modérées et profondes et des sols fertiles se forment avec le temps. Ils présentent des quantités importantes de matière organique et de minéraux insolubles comme le fer et l'aluminium comme dans les alfisols.

- USDA

C'est le système de taxonomie des sols du Département de l'Agriculture des États-Unis, qui reconnaît 12 ordres comme une catégorie supérieure. Il suit la catégorie de sous-ordre avec 64 classes, les groupes avec plus de 300 classes et les sous-groupes avec plus de 2 400 classes.

Caractéristiques diagnostiques

Ce système utilise comme éléments de diagnostic pour affecter un sol à une classe, le type d'humidité du sol ainsi que le régime de température. De même, la présence de certains horizons à la fois en surface (épipédons) et à l'intérieur du sol (endopédons).

FAO-UNESCO

La catégorie la plus élevée dans ce système, équivalente à la commande dans le système USDA, est le Major Soil Group et comprend 28 classes. Le niveau suivant dans la hiérarchie est l'unité de sol et couvre 152 classes.

Rôles et importance

Le sol est une composante fondamentale des écosystèmes terrestres et la base de la plupart des activités humaines.

Soutien et nutrition de la végétation terrestre

Le sol fournit le support sur lequel les plantes terrestres sont établies grâce à leur système racinaire. De plus, il fournit des nutriments minéraux et de l'eau dont les plantes ont besoin pour leur développement.

Base d'agriculture et d'élevage

C'est un facteur de production essentiel en agriculture, bien qu'il existe des techniques modernes qui s'en dispensent, comme la culture hydroponique. Cependant, la production de masse de la plupart des cultures n'est possible que sur de grandes surfaces de sol.

Cycle et séquestration du carbone

Dans ses échanges gazeux avec l'atmosphère, le sol fournit et absorbe du CO2. En ce sens, le sol contribue à réduire l'effet de serre et donc le réchauffement climatique.

Le pergélisol

C'est une couche de sol organique gelé sous les latitudes circumpolaires, qui constitue une réserve importante de CO2 dans le sol.

Fondation de construction

Le sol est la base de support des constructions humaines, telles que les routes, les canaux, les bâtiments, entre autres.

L'érosion du sol

L'érosion est la perte du sol due à l'action de facteurs climatiques ou à l'activité humaine. L'érosion extrême des sols entraîne la désertification et constitue l'une des plus grandes menaces pour les sols agricoles.

L'érosion des sols. Source: US Fish and Wildlife Service

L'érosion hydrique

Les précipitations entraînent une perte de sol en raison de l'impact des gouttelettes d'eau sur les agrégats et du ruissellement de surface qui en résulte. Plus le sol est exposé et plus la pente est raide, plus la traînée causée par le ruissellement est importante.

Érosion éolienne

Le vent transporte des particules de sol, en particulier dans des conditions arides, où il est sec et avec peu d'adhérence. La végétation agit comme une barrière contre le vent, son absence contribue donc à accroître les effets de l'érosion éolienne.

L'érosion anthropique

Parmi les activités les plus érosives figurent la déforestation et les cultures intensives, notamment en raison de la mécanisation agricole. Ainsi que l'exploitation minière, en particulier les mines à ciel ouvert, et la construction d'infrastructures.

Pollution du sol

Les sols peuvent être contaminés à la fois par des causes naturelles et artificielles, mais les cas les plus graves sont dus aux activités humaines.

Agrochimie

L'application de pesticides et d'engrais chimiques est l'une des principales causes de contamination des sols. Beaucoup de ces produits sont résiduels et mettent de longues périodes à se biodégrader.

Effluent et eaux de ruissellement

Les eaux usées mal canalisées et non traitées, ainsi que les eaux de ruissellement des zones urbaines et industrielles, sont à l'origine de la pollution. Les eaux de ruissellement transportent des déchets tels que des lubrifiants, des huiles de moteur et des résidus de peinture qui contaminent le sol.

Exploitation minière

Cette activité non seulement dégrade physiquement le sol, mais est également une source de produits chimiques polluants. Tel est le cas du mercure et de l'arsenic utilisés dans l'extraction de métaux comme l'or.

De la même manière, l'utilisation de pompes hydropneumatiques de grande puissance pour éroder le sol à la recherche de métal, libère des métaux lourds polluants.

Industrie pétrolière

Les déversements d'hydrocarbures dans les installations de forage et les fuites des digues de rétention de boue polluent le sol.

Pluie acide

Carte des pluies acides. Source: Alfredsito94

Les pluies acides produites par les gaz industriels lorsqu'ils réagissent dans l'atmosphère avec la vapeur d'eau, provoquent l'acidification des sols.

Des ordures

Les accumulations de déchets solides, en particulier les déchets plastiques et électroniques, sont une source de contamination des sols. Entre autres, les plastiques libèrent des dioxines et les déchets électroniques contribuent aux métaux lourds dans le sol.

Références

1. FAO (2009). Guide pour la description des sols. Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture.
2. INIA (2015). Journée portes ouvertes de la Semaine de la science et de la technologie. Institut national de recherche agricole, Tacuarembó.
3. Jaramillo, DF (2002). Introduction à la science du sol. Faculté des sciences, Université nationale de Colombie.
4. Lal, R. (2001). Dégradation des sols par érosion. Dégradation et développement des terres.
5. Morgan, RPC (2005). Érosion et conservation des sols. Blackwell Publishing.