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Des sols et des hommes

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Alain Ruellan

Chapitre 1. Le sol : un milieu original

Texte intégral

Champ de tournesols – Chine

Le sol est lieu de vie et lieu de mort pour redonner la vie

Le sol, c’est-à-dire ?

1Le sol est la couche de « terre » qui recouvre les continents. Une couverture très fine, de quelques centimètres à quelques mètres seulement, dans laquelle vient s’ancrer la vie : les plantes y plongent leurs racines, de nombreux animaux y trouvent le gîte et le couvert, les sociétés humaines y puisent nourriture, énergie, matériaux. De la naissance à la mort, le sol est lieu de vie, continu ou discontinu, pour des milliards d’organismes animaux et végétaux. Il est également lieu de mort pour y redonner la vie.

Un milieu naturel et caché

2Le sol est un milieu naturel. Il occupe, à la surface des continents, une position stratégique : au-dessus des roches, à partir desquelles il se forme par altération et transformation de celles-ci sous l’action de l’air, de l’eau et de la vie. Le sol se situe donc là où il y a interpénétration entre les roches, les eaux, l’air et la vie.

1. France – Mayenne Le 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 sol s’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.

3Le sol fait partie du quotidien des hommes ; la plupart du temps, ceux-ci n’y prêtent guère attention. En ville, il est caché sous les constructions qui l’asphyxient et le détruisent ; c’est pourtant lui qui permet la présence des arbres, des parcs et des jardins qui verdissent et fleurissent les paysages urbains. En milieu urbain, le sol existe : il faut le connaître pour savoir l’utiliser et le valoriser. Dans les campagnes, les paysages qui nous entourent au quotidien sont largement façonnés, influencés par ce que sont les sols, par leurs fonctions écologiques, par la façon dont les sociétés humaines les traitent et en font usage. Les couleurs et les formes qui diversifient les paysages sont souvent celles des sols qui recouvrent les reliefs.

2. Brésil – Rio de Janeiro Sols 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 sans précaution (favelas) : lors des pluies estivales, les couvertures de sols décrochent de leur roche-mère.

Diversité des sols

4Les sols en effet sont divers. Selon les climats, les roches, les reliefs, les végétations, ils ne sont pas les mêmes : leur épaisseur, les formes qui leur sont spécifiques (couleurs, agrégats, horizons…), leurs constituants (matières organiques, minéraux argileux, calcaire…) diffèrent. Ils changent également selon leur âge et les usages qu’en font les sociétés humaines. Pour avoir de bonnes relations avec les sols, les hommes doivent savoir découvrir leur diversité et en tenir compte.

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.

Regarder le sol

5Le sol se voit, se reconnaît… et se regarde : le regard est le premier outil nécessaire à sa découverte et à sa compréhension. Le sol est présent dans tous les paysages continentaux. Présent et responsable : nombre des traits des paysages continentaux sont fonction des sols qui les façonnent.

6Dans le monde entier, la diversité des sols marque les paysages : leurs surfaces colorées et structurées apparaissent dans les champs récemment travaillés ; les couches superposées qui les constituent (les horizons) sont révélées par les tranchées qui les recoupent. Et même quand ils sont cachés (par exemple sous les couverts végétaux des campagnes ou sous les immeubles des villes), on peut imaginer les sols en regardant attentivement les reliefs, les roches, les eaux, les végétations, les activités humaines qui interagissent avec eux.

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

4. Espagne. Les tranchées révèlent les variations des caractéristiques des sols en fonction de la profondeur.
Ici le sol, brun clair et limono-sableux en surface, devient rouge et argileux vers 30 à 40 centimètres de 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

Le sol, un milieu dynamique

7Le sol est dynamique : il se constitue et se transforme en permanence sous l’action de l’eau, de l’air et d’une grande diversité d’organismes (micro-organismes, animaux et végétaux). Au cours du temps, le sol change d’épaisseur, acquiert de nouveaux constituants, de nouvelles formes, de nouvelles propriétés.

8La formation du sol à partir de la roche (roche-mère) est un phénomène lent : l’échelle de temps est celle du siècle et du millénaire. En revanche, les changements permanents concernant les formes (les couleurs, les mottes…), l’enrichissement ou l’appauvrissement en certains constituants minéraux (argile, calcaire…) et organiques peuvent être très rapides. En particulier, les sols sont très sensibles aux variations des dynamiques du vivant : le développement, par exemple, des racines ou les activités des vers de terre et des termites modifient en permanence les constituants et les morphologies des sols. Le matériau sol n’est que lentement renouvelable, mais ses propriétés morphologiques, physiques, chimiques, biologiques peuvent être rapidement modifiées : les caractéristiques d’un sol changent d’une saison climatique à l’autre, elles se modifient en fonction de l’humidité, elles ne sont pas les mêmes de jour et de nuit. Il faut savoir en tenir compte au moment de l’interprétation des observations et des mesures destinées à comprendre et utiliser les sols.

Le matériau sol n’est que lentement renouvelable, mais ses propriétés morphologiques, physiques, chimiques, biologiques peuvent être rapidement modifiées.

5. Sénégal. Le sol est lieu de vie.
Cette termitière géante est un exemple spectaculaire de l’activité biologique sur et dans les sols (ici en milieu tropical).

Les sols interagissent avec les milieux

9Les sols, en se développant, agissent sur les autres milieux : les régimes hydrologiques (comportement des nappes phréatiques, crues des rivières…), les éléments transportés par l’eau et par l’air, les fonctionnements de la biosphère sont influencés par les sols et leurs dynamiques. De même, les formes du relief sont affinées en conséquence de la genèse des sols.

6. France – Vallée du Tarn. Les 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.

10Enfin, le sol est un maillon essentiel du cycle géologique. En effet, c’est la formation puis l’érosion des sols qui fournissent aux océans les éléments et les matériaux à partir desquels se forment une partie des roches sédimentaires. La connaissance des couvertures pédologiques facilite la compréhension de la géographie des roches, au même titre qu’il est nécessaire de connaître les roches pour comprendre les sols.

11Le sol, donc, est important ; alors, comment faire, sans être un spécialiste, pour le découvrir, le reconnaître, le comprendre, collaborer avec lui ? La réponse est à chercher au niveau de la morphologie des sols.

La morphologie des sols

12Le sol étant un milieu naturel, c’est par sa morphologie qu’il est tout d’abord facilement identifiable.

13En effet, ce que tout un chacun voit des sols dans les paysages et qu’il peut interpréter à partir du regard est, principalement, du domaine de la morphologie (on pourrait dire « anatomie »). On distingue :

  • des couleurs (rouge, blanc, sombre, brun, jaune…) ;

  • des constituants (argiles, sables, calcaire, sels… matières organiques) ;

  • des structures superficielles (mottes fines ou grossières, tassements, pellicules sans porosité, traces de roues de machines agricoles, flaques d’eau dans les champs, fissurations…) ;

  • des morphologies de profondeur, visibles quand il y a des coupes (les couches superposées, leurs couleurs et leurs structures) ;

  • des variations latérales, en surface et en profondeur, en fonction des roches, des reliefs, des végétations, des activités humaines ;

  • des dégradations d’origine humaine : érosions, tassements, salinisation, pollutions… ;

  • des aménagements anthropiques : terrasses, labours, cultures en courbes de niveaux, irrigation, drainage, urbanisation, constructions avec des matériaux issus des sols…

14Tout cela permet d’identifier les sols, leur présence et leur diversité ; tout cela permet de comprendre les sols et leurs rôles.

Encadré 1. La morphologie des sols : du microscope au paysage
Au sein d’une couverture de sols, les constituants, minéraux et organiques, sont organisés les uns par rapport aux autres : ces organisations ne sont jamais quelconques ; elles donnent naissance à des morphologies originales, spécifiques du milieu sol, et qui sont différentes d’un type de sol à l’autre.
On peut découvrir, observer, interpréter ces morphologies à diverses échelles :
- les échelles microscopiques : on y voit les constituants (minéraux argileux, quartz, hydroxydes, calcite, particules organiques…) ; on y voit les organisations, les architectures qui associent les constituants. Tout cela s’interprète en termes de mécanismes, de dynamiques et d’étapes de la formation des sols ;
- les échelles millimétriques et centimétriques : on y observe les constituants, les agrégats (les mottes) qui associent les constituants, les vides (les porosités), les couleurs… les relations qui associent ces morphologies ;
- les échelles décimétriques et métriques qui sont celles du profil pédologique, au sein duquel se succèdent, verticalement et latéralement, plusieurs horizons : chaque horizon est une couche, qui se décrit en termes de constituants, de couleurs et de structures, ainsi qu’en termes de morphologie des transitions entre les horizons ;
- les échelles paysagiques : c’est l’échelle de la couverture pédologique, qui permet de décrire et comprendre les organisations verticales et latérales.
Toutes ces morphologies constituent l’anatomie des sols. Elles sont spécifiques et originales, complètement différentes des structures géologiques et des structures biologiques.
Les morphologies pédologiques sont en relation directe avec les propriétés physiques, chimiques, biologiques, mécaniques des sols : elles expriment et influencent ces propriétés, leur histoire et leur dynamique actuelle. Ainsi, le regard sur les morphologies des sols permet :
- de reconnaître leur présence, en particulier de distinguer le sol de la roche sous-jacente à partir de laquelle il se forme ;
- de découvrir et de comprendre, en un lieu donné, les principales propriétés, les principaux comportements des sols, des couvertures pédologiques ;
- de construire des hypothèses concernant le fonctionnement actuel, mais aussi l’histoire et, à partir de là, l’avenir des couvertures de sols : on est alors conduit à la découverte des unités pédologiques, qui sont caractérisées par leur morphologie, par leur dynamique actuelle et par leur histoire ;
- de mettre en évidence les principales fonctions des unités pédologiques, en relation avec la lithosphère, l’hydrosphère, l’atmosphère, la biosphère et l’anthroposphère.

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.

Un exemple de l’organisation microscopique d’un horizon d’accumulation du fer.
Il s’agit d’une carapace ferrugineuse structurée sous la forme de nodules qui se relient entre eux.

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

Décrire pour comprendre la couverture pédologique et ses horizons

Les horizons pédologiques

15Le sol, à savoir la couverture pédologique, depuis la roche (roche-mère) jusqu’à la surface, est constitué de couches qui se superposent verticalement et se succèdent latéralement : ce sont les horizons pédologiques.

16La formation des horizons et de leurs caractères (morphologiques, minéralogiques, physiques, chimiques, biologiques…) est le résultat des mécanismes physico-chimiques et biologiques qui transforment les roches en sol : il y a altération des minéraux, migrations verticales et latérales des constituants issus des altérations, structuration des matériaux résiduels et accumulés (cf. chap. 2). Pour reconnaître et comprendre la présence et la diversité des sols dans un paysage donné, leurs caractéristiques, leurs dynamiques, leurs rôles, il faut savoir les décrire ; on dispose pour cela de quatre caractères morphologiques, que l’on peut observer en surface et au niveau des horizons : les couleurs, les agrégats, les vides, les traits pédologiques.

Les couleurs pédologiques

17Le sol est un milieu très coloré, avec de nombreuses variations verticales, latérales et temporelles. Quand les sols sont à nu, ils contribuent fortement par leur couleur à caractériser les paysages.

18Ainsi à l’automne, après les labours, la France du Nord, au climat tempéré humide, est brune alors que la France méditerranéenne rougit : ce sont les climats qui s’expriment ainsi dans les paysages par le canal des sols et de leurs constituants. De même, en Afrique du Nord, quand on va des côtes méditerranéennes sub-humides vers le Sahara désertique, les couleurs des sols, dominant les paysages, passent à la fois du rouge au brun et du foncé au clair.

19Verticalement, ce sont les couleurs qui permettent de reconnaître rapidement l’existence des horizons superposés. Par exemple, en région continentale froide en hiver, un sol bien développé, sous forêt, sur lœss, verra se succéder, sur 150 cm d’épaisseur (photo 9) :

  • une litière organique : c’est un horizon O, dont la couleur s’assombrit du haut vers le bas ;

  • un horizon de surface de couleur brun sombre ; la couleur sombre est due à la présence de matière organique, mélangée et associée aux particules minérales : c’est un horizon A, organo-minéral ;

  • un horizon gris clair : la couleur claire est due à l’absence de matières organiques et à un appauvrissement en particules argileuses et en fer : c’est un horizon E, lessivé ;

  • un horizon brun foncé ; la couleur est due à l’accumulation de particules argileuses et de fer, en provenance de l’horizon E : il s’agit d’un horizon Bt d’accumulation d’argile ;

  • un horizon dont la couleur passe progressivement de la couleur brun foncé du Bt à la couleur un peu plus claire du lœss (roche-mère) : c’est un horizon C d’altération de la roche.

20Les couleurs des sols expriment nombre de leurs propriétés : la présence de certains constituants (matière organique, argiles, calcaire, sels…), l’action de certains mécanismes de formation (lessivage, accumulation…), les conditions climatiques et hydriques locales (drainage, excès d’eau…). Il est donc possible à partir d’une observation précise des couleurs des sols de commencer à raisonner sur leur fertilité et les conditions de leur utilisation par les sociétés humaines.

9. Sibérie
L’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 texte et dans l’encadré 2 sur la signification des couleurs).

10, 11. 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 rizières sont très argileux (argiles gonflantes) :
la surface est très fissurée, délimitant des mottes très compactes qu’il faut détruire manuellement après chaque récolte.

Les structures en agrégats

21Les horizons, reconnus par les variations de couleur, se caractérisent aussi par la morphologie des agrégats (mottes) qui associent les constituants.

22Les agrégats se décrivent par leur taille (du millimètre à la dizaine de centimètres), par leur forme (agrégats arrondis, anguleux, feuilletés), par leurs relations avec l’activité biologique (pénétration des racines au sein des agrégats), par leur stabilité : quand on les met dans l’eau, ils résistent ou ils se défont, plus ou moins vite et plus ou moins complètement.

23Les formes et les stabilités des agrégats sont pour beaucoup fonction des constituants : la minéralogie, ainsi que les formes et les tailles des particules, mais aussi l’état de ce que l’on appelle le « complexe adsorbant » des argiles et des matières organiques.

24On appelle complexe adsorbant les surfaces, électro-négatives, des particules argileuses et organiques qui ont la capacité de retenir, d’adsorber des cations : quand ces cations sont bivalents, tel le calcium Ca++, ils forment des ponts entre les particules, entraînant ainsi la formation d’agrégats stables ; par ailleurs le complexe adsorbant, en retenant des cations tels le calcium, le potassium et quelques autres, joue un rôle de garde-manger pour l’alimentation des plantes.

25Le complexe adsorbant est l’un des acteurs majeurs du rôle filtre joué par le sol : c’est lui qui retient, autant qu’il le peut, certains des polluants minéraux et organiques.

26Les activités biologiques et anthropiques influencent aussi fortement la construction des agrégats : il y a par exemple fabrication d’agrégats arrondis et plus ou moins poreux par les vers de terre ou par les fourmis.

27On peut ainsi, en observant les agrégats, poursuivre les raisonnements entamés avec l’observation des couleurs.

12 Mauritanie
Sol hydromorphe de mangrove.
En milieu gorgé d’eau, les altérations des constituants et les migrations des éléments dissous sont traduites par de fortes colorations.

Les vides

28Le sol est un milieu poreux, beaucoup plus poreux que les roches.

29La porosité a pour origine principale l’altération des roches : le sol qui prend naissance est le résidu de cette altération, un résidu beaucoup plus poreux que la roche à partir de laquelle il se forme. Au sein de ce résidu, l’altération se poursuit, des agrégats se forment, la vie fait son travail, des migrations de matière se développent ; tout ceci se traduit par des porosités nouvelles.

30La porosité, sa morphologie, son volume, sa stabilité, est moteur des fonctions jouées par les sols dans les domaines de l’eau (dynamique et chimie) et de l’atmosphère (échanges gazeux) : le sol est un filtre dont les performances dépendent de la porosité, c’est-à-dire de la morphologie des vides mais aussi des caractéristiques des constituants qui forment les parois des vides (cf. chap. 3).

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 de constituants 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 en brun ou en jaune : la goethite est la conséquence d’un régime hydrique assez peu contrasté (le sol est souvent humide mais sans excès, alternant avec des phases de sécheresse ni fréquentes ni excessives)
■ le fer ferrique sous forme d’oxyde (hématite) colore en rouge : l’hématite est la conséquence d’un régime hydrique contrasté, avec alternance fréquente d’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, les couleurs s’assombrissent
■ les migrations et accumulations de calcaire et de sels : les horizons d’accumulation blanchissent
■ les migrations et accumulations d’argile (et du fer qui l’accompagne) : les horizons appauvris s’éclaircissent ; les horizons d’accumulation brunissent ou rougissent
■ les régimes hydriques :
. les horizons très bien drainés, recevant beaucoup d’eau mais s’asséchant vite 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, de jaune, de noir)

13. France – Languedoc

En 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 valeur est rendue difficile par sa répartition en poches.
Encadré 3. Signification des structures en agrégats
Les agrégats arrondis
(photo 14) sont favorisés par les activités biologiques, par les matières organiques et par la présence, à la surface des particules argileuses et organiques (complexe adsorbant), de cations bivalents (Ca++, Mg++) ou trivalents (Al+++) qui facilitent l’attirance des particules entre elles.
Les agrégats anguleux (photo 15) sont favorisés par la présence de minéraux argileux en quantités significatives, par l’absence d’activités biologiques, par de faibles teneurs en matières organiques. Les agrégats anguleux sont plus compacts, moins friables, moins stables que les agrégats arrondis : de ce fait, les horizons contenant une majorité d’agrégats anguleux sont moins accueillants pour le développement de la vie (en particulier des racines) que les horizons où dominent les agrégats arrondis.
Les agrégats feuilletés constituent souvent un obstacle horizontal à la pénétration verticale des racines et de l’eau. On les trouve dans de vieux horizons d’accumulation de calcaire ou de silice. Mais ils ont aussi fréquemment pour origine un travail agricole inadapté, réalisé dans de mauvaises conditions d’humidité : il y a tassement des sols et développement, en surface et à faible profondeur, de structures feuilletées qui vont faciliter le ruissellement des eaux de pluies… et l’érosion. Parmi les agrégats feuilletés, il faut citer ceux qui sont en plaquettes obliques : ce sont les structures dites vertiques, qui caractérisent des horizons riches en argiles gonflantes (smectites, parmi lesquelles la montmorillonite).
Certains horizons très sableux n’ont pas d’agrégats : on dit que leur structure est continue.

Agrégats arrondis d’un horizon bien cultivé.
Les racines sont intimes avec les agrégats.

15. Maroc oriental
Agrégats anguleux prismatiques développés dans 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 racines et par les organismes vivants.

Surface d’un sol limono-calcaire à porosité fermée = croûte de battance.
Cette structure est la conséquence d’une forte pluie qui a détruit les agrégats créés par un labour. Elle favorise le ruissellement des pluies à venir et l’érosion.

Les traits pédologiques

31Au sein des sols, les migrations de matières sont permanentes : cela concerne principalement les particules les plus fines et les éléments solubles. Ces matières dissoutes ou mises en suspension sont transportées via la porosité, puis déposées. Ces migrations peuvent être verticales, vers le haut ou vers le bas, ou latérales vers l’aval. Les lieux de départ (horizons lessivés) voient souvent leur porosité augmenter ; alors que dans les lieux d’arrivée se forment des figures d’accumulation : revêtements et nodules. Ce sont des traits pédologiques.

32La faune joue aussi un rôle de transporteur : parmi les spécimens les plus célèbres, citons les vers de terre, les fourmis, les termites. Ils laissent des traces, appelées pédotubules.

Histoire et fonctionnement des sols

33Les sols tels que nous les voyons aujourd’hui ont une histoire, dont on peut essayer de reconstituer les principales étapes : la connaissance du passé permet de mieux comprendre leurs comportements actuels et d’estimer les conséquences à leur égard de certaines interventions humaines.

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.

Regarder le profil

34Les morphologies, les horizons que l’on observe actuellement se sont formés progressivement les uns après les autres : aujourd’hui, ils continuent à évoluer, à se transformer, souvent au détriment de certains de leurs voisins.

35En particulier, les limites qui séparent les horizons sont dynamiques : ce sont des fronts de transformation, au niveau desquels une morphologie en remplace une autre. L’étude morphologique de ces limites permet de comprendre comment le sol s’est formé et dans quel sens il évolue aujourd’hui, dans ses structures mais aussi dans ses constituants et dans ses propriétés physico-chimiques.

36Le premier moteur de ces transformations se situe à la surface du sol, où fonctionnent l’altération des constituants minéraux, le départ en solution des produits de l’altération, l’érosion hydrique des particules : la surface s’abaisse, provoquant l’enfoncement de l’ensemble du sol.

37Ainsi, à l’échelle d’un profil vertical de sol, on peut reconnaître et interpréter trois types d’unités morphologiques dynamiques :

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

  • des horizons ;

  • des limites et transitions qui associent ou séparent les organisations élémentaires entre elles et les horizons entre eux.

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

Sortir du trou

38L’étude morphologique d’une coupe, d’un « profil » de sol au sein d’un trou, d’une tranchée creusée à cet effet nous apprend beaucoup. L’approche est cependant incomplète ; manque, en effet, une dimension essentielle : c’est la dimension latérale, spatiale, celle de la couverture pédologique. Aussi, pour poursuivre la découverte du fonctionnement et de l’évolution du sol, de son histoire et de son avenir, il faut « sortir du trou » et regarder le sol à l’échelle du paysage, l’objectif étant alors de découvrir les distributions latérales des horizons et de leurs superpositions, de situer leurs limites latérales. On découvre alors l’existence de couvertures pédologiques, au sein desquelles les transferts latéraux de matières établissent des relations : ce sont des systèmes pédologiques dont la différenciation morphologique est fonction non seulement des climats, des roches, des reliefs, des couvertures végétales, mais aussi de leur âge.

39Et c’est ainsi que l’on peut découvrir que, dans un paysage donné, des ensembles pédologiques géographiquement voisins peuvent n’être différents que parce qu’ils en sont à des stades divers d’une seule et même histoire. Ainsi le temps détermine-t-il une partie de la distribution spatiale.

Encadré 4. Sol – Couverture pédologique – Système pédologique
Le sol, un sol :
qu’est-ce que cela veut dire ? Un être vivant est un individu bien délimité, 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 rappeler que 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 une fosse) est insuffisante : il faut décrire et comprendre les variations latérales (des couleurs, 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 condition cependant d’avoir présent à l’esprit que quand nous parlons d’un « sol », c’est bien une couverture pédologique que nous avons en tête.
Un système pédologique
Il s’agit d’une portion de couverture pédologique au sein de laquelle on distingue un certain nombre de dynamiques communes, verticales et latérales. Par exemple, le long d’un versant, les caractères morphologiques, physico-chimiques, biologiques de la couverture pédologique à l’aval fonctionnent et se développent en relation avec ceux de l’amont. L’unité sol existe à cette échelle du système pédologique.
On peut donner du système pédologique la définition suivante : un système pédologique est une portion de couverture pédologique qui, par ses constituants, ses morphologies et ses dynamiques constitue une unité. Il en existe plusieurs types. Chaque système est un volume de sol (ensemble tridimensionnel) au sein duquel les constituants sont organisés entre eux d’une manière spécifique, mais aussi se transforment et se déplacent, verticalement et latéralement, de manière spécifique. Dans l’espace et dans le temps, les constituants, les morphologies et les dynamiques d’un système pédologique se modifient : ces modifications contribuent à l’identification de chaque type de système. Dans l’espace, un système pédologique couvre des surfaces allant de la dizaine de m2 jusqu’à, plus souvent, quelques dizaines d’hectares, voire plus. À l’échelle du paysage, divers types de systèmes pédologiques existent, se côtoient, en fonction des roches, des reliefs, des couverts végétaux, des activités humaines… Dans le temps, un système pédologique évolue et se transforme en permanence.

Sol 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 anguleuses de l’horizon d’accumulation d’argile sous-jacent.

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.

40Le profil de sol est l’outil indispensable pour la découverte de la réalité pédologique. Mais cette réalité, morphologique et fonctionnelle, se situe au niveau de la couverture pédologique, dont les profils ne sont que des échantillons. Le difficile travail du pédologue consiste à découvrir un milieu continu caché, à l’aide d’observations discontinues. Mais « Yes, we can », à condition cependant de ne pas se tromper de démarche ni de modèle : l’inventaire mondial des profils verticaux possibles est à peu près terminé ; mais l’inventaire de la réalité, c’est-à-dire des types de couvertures pédologiques, de systèmes pédologiques, est à peine commencé. Il est grand temps de s’y mettre si l’on veut que les sols puissent être sérieusement pris en compte dans les modèles de prévision de l’avenir de la planète, dont ils sont l’un des déterminants majeurs.

© IRD Éditions, 2010

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