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Le développement durable à découvert

 | 
Agathe Euzen
, 
Laurence Eymard
, 
Françoise Gaill

Deuxième partie - L'environnement, un système global dynamique

15. Les sols, entre nature et activités humaines

Simon Pomel

Texte intégral

1Les sols sont la mémoire de la roche-mère* (partie superficielle de la croûte terrestre) qui conditionne le drainage, le soutirage, l’engorgement, la fertilité et la minéralisation. Ils entretiennent également avec la végétation une action réciproque car elle leur apporte la matière organique* (MO) – qui entretient la faune du sol, le « turn-over* » de la MO, les remontées biologiques et la teneur en fines (particules de moins de 5 µm) – et à l’inverse, les plantes y puisent leurs nutriments*. Grâce à la protection fournie par le sol contre l’érosion et l’altération solaire, la végétation conserve sa fertilité et sa rétention en eau.

Caractéristiques des sols selon les climats

2La constitution des sols est caractéristique des différents climats : il y a des argiles de climats chauds et humides (talc, silicates, micas…) ; et des argiles de climats secs (chlorites, gypse…). La sécheresse provoque une remontée des sels et des carbonates. Les éléments fins immobilisés en surface diminuent alors la porosité et la rétention en eau. En revanche, l’humidité, en favorisant la migration vers les couches plus profondes des éléments solubles, concentre les éléments moins solubles (silice, oxydes métalliques, fer, aluminium, manganèse). Les alternances humide/sec favorisent l’oxydation et l’immobilisation du fer. Durant les périodes chaudes, l’altération est accélérée, en particulier celle de la silice et des métaux fer, alumine et manganèse. La dynamique de la MO est alors modifiée, ne permettant pas d’accumulation importante d’humus*. De plus, les basses températures ralentissent l’évolution de la MO et la minéralisation des composés hydrosolubles (acides organiques). Le gel et le dégel exercent des déplacements de matériaux et une expansion de la surface du sol, qui se rétracte ensuite.

3Les zones tropicales sont généralement le siège de phénomènes de « latéritisation », c’est-à-dire de transformation de la roche en « latérite* » (sol rouge riche en fer ou en aluminium) ; tandis que les forêts tempérées sont marquées par une « podzolisation* » des sols (dégradation des argiles par des acides organiques), et donc une acidification. Les zones sèches et méditerranéennes sont quant à elles le siège de phénomènes de « carbonatation », c’est-à-dire un enrichissement en carbonate de calcium ou de magnésium. Enfin, les sols arides connaissent une « salinisation » (remontée des éléments les plus solubles, les sels et les carbonates) et les zones froides présentent des « gélisols* » (sol dont une partie de l’eau interstitielle est gelée).

Impacts des activités anthropiques*

4Les activités anthropiques ont des impacts certains sur la constitution des sols. Ils peuvent être plus ou moins marqués, réversibles ou irréversibles. La migration des particules, par exemple, est irréversible, tandis que l’induration (durcissement du sol) ou l’encroûtement (formation d’une croûte à la surface) sont réversibles dans le temps. La perte en MO et la disponibilité en nitrates sont, elles, plus ou moins réversibles, comme certaines modifications physiques (densité, structure, porosité).

5La déforestation est l’une des activités anthropiques qui altère le plus l’intégrité des sols. Ce phénomène planétaire, aux effets plus ou moins irréversibles, entraîne une diminution de la protection contre les énergies solaires, pluviale et éolienne et un décapage des sols. Il perturbe la dynamique naturelle, entraînant des pertes en fines et en nutriments. La diminution de la litière (débris végétaux en décomposition sur le sol) et de la pédofaune* (faune du sol) empêche le recyclage de la MO, et provoque une chute du pH* et de la capacité d’échange cationique (CEC*), ainsi qu’une compaction* (tassement du sol). Après la déforestation, les sols apparaissent souvent rouges, car ils subissent une oxydation et une rubéfaction (remontée des oxydes de fer). En supprimant les arbres, les sols ne sont plus approvisionnés en sucs et les couches argileuses perdent leur cohésion. L’alimentation de la litière en matière végétale est interrompue, pénalisant les micro-organismes et la décomposition biologique. Enfin, les sols dénudés sont soumis à une augmentation de l’éclairement, une forte évaporation, un dessèchement et un durcissement peu favorables à une reprise végétative (cf. II.16).

Sol forestier enterré par les retombées du volcan Méru, daté de −5020 ± 165 ans (par le14C), versant ouest du Kilimandjaro. Ce sol est constitué principalement de trois horizons* de couleurs différentes. L’horizon supérieur brun foncé est organique et correspond à la végétation actuelle. L’horizon moyen de couleur orangée est un horizon incendié par les retombées volcaniques. Il contient des charbons de bois datés. L’horizon inférieur brun clair, argileux et humifère, est un horizon de sol forestier, antérieur à l’éruption volcanique. La destruction de la forêt par l’éruption volcanique a permis l’installation des pasteurs Massaï dans la plaine herbeuse entre les deux volcans. © S. Pomel

6L’élimination de la forêt supprime son rôle d’écran et les incendies s’étendent plus rapidement sur les zones clairsemées. Cependant, les feux permettent aussi de réguler les populations d’insectes, de parasites* et de champignons, et ont un effet sanitaire. Après un incendie, la faune et la flore profitent de la lumière et des nutriments des cendres, qui peuvent favoriser la floraison et la fructification de certaines espèces et accélérer le recyclage des éléments organo-minéraux. Cependant, la fréquence des feux engendre une profonde modification des mosaïques naturelles. L’incendie comporte des avantages temporaires : les bases sont libérées et le pH augmente. Mais le feu détruit une grande partie de l’humus, et le sol est ensuite décapé par l’érosion. Plus insidieuse est la perte d’éléments chimiques par lessivages vertical et oblique. Les feux semblent favoriser le turn-over, mais ils contribuent aussi à la dessiccation (déshydratation extrême) des fines et à la condensation des plasmas* argileux, qui assurent normalement le remplissage entre les minéraux, ce qui favorise le ruissellement. Le mélange des eaux avec les cendres entraîne l’asphyxie des plantes. Les feux tardifs engendrent, quant à eux, une minéralisation des horizons* humifères (couches du sol les plus riches en êtres vivants), ce qui provoque à termes des émissions de poussières atmosphériques et une hausse de la teneur en matières en suspension (turbidité*). Enfin, les feux détruisent la litière et la pédofaune, et sont facteurs d’érosion.

7Par ailleurs, d’autres activités anthropiques impactent le sol. Le surpâturage a ainsi des effets divergents (cf. IV.5). Il modifie d’une part le cycle de l’azote et favorise certaines espèces, en libérant des niches écologiques ; mais, d’autre part, il diminue la porosité et réduit la capacité d’infiltration et de rétention en eau. Le surpâturage est générateur d’érosion accélérée. L’agriculture est également un facteur important de décapage des sols. Épandages d’engrais et de lisier, compaction et labour influent sur la porosité, la rétention en eau et l’érosion. L’agriculture mécanisée est un important fournisseur de poussières et entraîne, à terme, la fabrication d’une « semelle de labour » (couche compacte du sol à la base du labour) et des horizons de surface déstructurés, avec une modification de la densité. L’arboriculture et l’agroforesterie* ont plutôt des impacts positifs. Elles fournissent, avec les haies, un apport alimentaire et en bois de feu et protègent contre l’érosion. Grâce aux apports en litières, elles fertilisent les sols et grâce aux racines, elles permettent une recharge des nappes. Elles sont également un frein efficace contre l’érosion, les inondations et les sécheresses. Mais il ne faut pas oublier que les actions anthropiques ont aussi des effets polluants directs sur les sols (nitrates, métaux lourds et pesticides, accidents nucléaires, défoliants, cf. V.17).

8Les sols enregistrent donc dans leurs compartiments humifères* et argileux, les interactions des milieux naturels et des sociétés humaines. Ils sont des mémoires très intégrées de ces interfaces et, à ce titre, constituent un patrimoine vital et très complet, dont la sauvegarde est primordiale.

Bibliographie

Référence bibliographique

• S. POMEL – La mémoire des sols, Presses Universitaires de Bordeaux, 2008.

Table des illustrations

Légende Sol forestier enterré par les retombées du volcan Méru, daté de −5020 ± 165 ans (par le14C), versant ouest du Kilimandjaro. Ce sol est constitué principalement de trois horizons* de couleurs différentes. L’horizon supérieur brun foncé est organique et correspond à la végétation actuelle. L’horizon moyen de couleur orangée est un horizon incendié par les retombées volcaniques. Il contient des charbons de bois datés. L’horizon inférieur brun clair, argileux et humifère, est un horizon de sol forestier, antérieur à l’éruption volcanique. La destruction de la forêt par l’éruption volcanique a permis l’installation des pasteurs Massaï dans la plaine herbeuse entre les deux volcans. © S. Pomel
URL http://books.openedition.org/editionscnrs/docannexe/image/10631/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 339k

Auteur

Directeur de Recherche émérite au CNRS, ADES, Université Michel de Montaigne Bordeaux 3, Bordeaux.
pomels@free.fr

© CNRS Éditions, 2013

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