Version classiqueVersion mobile
OpenEdition Books

Des sols et des hommes

 | 
Alain Ruellan

Chapitre 2. Promenades parmi les sols

Texte intégral

Paysage agraire en Équateur

Les sols sont morphologiquement originaux… et tous différents.

Les sols : tous pareils, mais tous différents

1Nous l’avons montré dans le premier chapitre : les sols sont morphologiquement originaux. Leurs couleurs, leurs structures, les horizons qui se superposent permettent, partout dans le monde, de les identifier et de les distinguer. Tous les sols ont quelque chose en commun : le « sol-type » existe.

2Et pourtant les sols, comme les hommes, sont tous différents. Chaque « individu » sol, chaque couverture pédologique a son identité : le sol n’est pas le même à l’amont et à l’aval d’un versant ; il diffère sur une roche calcaire et sur un granite ; le sol cultivé est différent du sol sous forêt ; les sols changent d’une région climatique à l’autre ; ils sont divers en fonction de leur âge et de l’histoire qu’ils ont connue.

3Ce que tous les sols ont en commun, ce qui permet de reconnaître leur présence et leurs rôles partout dans le monde, c’est d’abord leur morphologie (leur anatomie) (cf. chap. 1) ; mais c’est aussi la rencontre en leur sein – l’interpénétration – du minéral et du vivant ; c’est encore la plus grande richesse en matières organiques de leur horizon de surface ; ce sont enfin les fonctions essentielles qu’ils remplissent vis-à-vis des cycles de l’air (atmosphère), de l’eau (hydrosphère), de la vie (biosphère) (cf. chap. 3).

4Les sols diffèrent les uns des autres en fonction de leurs constituants (sols argileux, sableux, limoneux, caillouteux…), de leurs couleurs (sols bruns, rouges, jaunes…), de leurs structures (agrégats arrondis, anguleux…), des porosités, des horizons, des épaisseurs… Tout cela change au sein d’un paysage, et d’un paysage à l’autre. Ces différences traduisent des dynamiques diverses, des comportements et des qualités différents ; elles traduisent aussi, vis-à-vis des besoins des hommes, des potentialités et des contraintes diversifiées : la pédodiversité est grande et les sociétés humaines traditionnelles ont souvent su en tenir compte ; en revanche, les sociétés modernes cherchent plutôt à échapper à cette diversité des sols en ne la prenant pas en compte : au cours du xxe siècle, les sociétés humaines ont cherché à dominer la diversité des sols, à imposer, avec un succès mitigé, le « tout partout pareil ». Or il s’avère que l’utilisation intelligente, optimale des sols, que ce soit en milieu agricole ou urbain, doit tenir compte de leur diversité : on en est encore loin !

  • Brésil central – Goias Les sols sont morphologiquement originaux.
    Le sol ici est caractérisé :
    – par la présence de plusieurs « horizons » (couches) ;
    – par la couleur plus sombre de l’horizon supérieur : elle est due à la présence de matières organiques en quantités significatives (quelques %) ; sa structure en agrégats est arrondie : il s’agit d’un horizon A, organo-minéral (cf. encadré 3) ;
    – par la couleur plus claire du deuxième horizon : elle est due à un appauvrissement en particules fines argileuses accompagnées d’oxyde de fer : c’est un horizon lessivé E ;
    – par la couleur plus rouge du troisième horizon : elle est due à un enrichissement en particules fines argileuses, accompagnées d’oxyde de fer, la structure en agrégats étant anguleuse ; c’est un horizon d’accumulation Bt ;
    – par la couleur très claire du quatrième horizon : il s’agit de l’horizon d’altération de la roche-mère (granito-gneiss) : c’est un horizon C.
    Cet exemple est celui d’un « sol-type ». En effet, dans tous les sols du monde, les horizons A et C sont présents (mais ils diffèrent selon les climats et les roches-mères).
    Dans tous les sols très différenciés il y a présence, en plus des horizons A et C, d’horizons E et Bt.
    Dans tous les sols moyennement différenciés, un horizon S se développe entre les horizons A et C (cf. encadré 2).

2. France – Plateau de Valensole (Provence) Pédodiversité
Paysage méditerranéen : juste après les labours, les variations de la couleur superficielle des sols révèlent une forte diversité pédologique.
Les surfaces rouges sont les moins calcaires ; les surfaces blanches sont très calcaires, les horizons rouges y ayant été amincis par l’érosion.

La pédodiversité est grande, il faut savoir en tenir compte.

Les mécanismes de genèse et d’évolution des sols

5Pour comprendre d’où vient la pédodiversité et ce qu’elle recouvre, il faut plonger dans les origines des sols : quels sont les principaux mécanismes de la genèse et de l’évolution des sols qui non seulement vont leur donner naissance, mais aussi les conduire à se distinguer les uns des autres ?

6Quatre grands types de mécanismes travaillent à la formation permanente des sols, et cela depuis 450 millions d’années, c’est-à-dire depuis que la vie est sortie des océans pour conquérir les continents : transformation des roches, développement des activités biologiques et des accumulations organiques, migrations et accumulations minérales, agrégation.

Les mécanismes de transformation des roches et de leurs constituants

7Le contact des roches avec l’atmosphère, l’hydrosphère et la biosphère provoque des processus d’altération. Ceux-ci se traduisent par des phénomènes de désagrégation des roches et des minéraux, de dissolution de ces derniers, de migration des constituants dissous ainsi que de formation de minéraux nouveaux dits secondaires (argiles, oxydes et hydroxydes de fer et d’aluminium, calcite, sels…) et de particules (argiles, limons, sables). L’altération des roches fabrique, lentement, le matériel minéral meuble qui va pouvoir accueillir et nourrir la vie. Elle se poursuit sans discontinuer au sein du sol : on peut ainsi considérer que le sol est un matériau résiduel, condamné à disparaître, mais qui se renouvelle sans cesse (cf. encadré 1).

Encadré 1. Le sol, milieu résiduel
Le sol tel que nous le voyons aujourd’hui est un résidu, une couverture résiduelle, en renouvellement permanent.
En effet, l’altération des roches et la formation des constituants et des structures des sols sont accompagnées de phénomènes de dissolution et de migration, vers les profondeurs et vers les rivières, de constituants minéraux et organiques (cations alcalino-terreux, silicium, fer, aluminium, particules fines d’argile, humus…).
Il en résulte que le sol constitue par rapport à la roche un milieu nettement appauvri et nettement plus poreux.
Dissolutions et migrations se poursuivent en permanence, sur toute l’épaisseur du sol, depuis le front d’altération de la roche jusqu’à la surface, où l’érosion contribue à faire disparaître ce résidu. Si les effets de l’altération de la roche-mère sont plus rapides que les phénomènes de dissolution et de migration au sein du sol et que les phénomènes d’érosion, la couverture pédologique s’épaissit ; dans le cas contraire, le sol reste mince, voire s’amincit.

Les mécanismes biologiques et d’accumulation de matières organiques

8Ils se développent au fur et à mesure que l’altération permet l’interpénétration de la vie et de la roche. L’altération permet à la vie de pénétrer l’inerte (les roches) et de s’en nourrir ; la vie et les produits organiques qui y sont associés contribuent alors à accélérer l’altération ; ils contribuent aussi à la genèse des agrégats, des vides et des traits. Ces mécanismes fonctionnent principalement dans la partie supérieure des sols, mais en y regardant de près on découvre que la vie, végétale et animale, peut pénétrer très profondément, à plusieurs mètres : elle accompagne le front d’altération et y participe. En surface, les mécanismes biologiques et organiques sont rapides : ils renouvellent, en permanence, les constituants organiques et les morphologies des horizons de surface ; à titre d’exemple, citons la reconstruction, répétée, des porosités par l’activité des systèmes racinaires et « l’agitation » des lombrics.

Les mécanismes de migration et d’accumulation des particules et des éléments générés par l’altération

9Ils prennent la forme de mouvements verticaux et latéraux, qui concernent le minéral et le vivant. Ils se produisent à l’intérieur des sols mais aussi à leur surface : il s’agit alors de l’érosion, qui est un acteur naturel et permanent de la pédogenèse (formation des sols). Les érosions de la surface des sols agissent à des vitesses très diverses ; il en est de même pour les phénomènes de migration et d’accumulation au sein des sols.

Les mécanismes d’arrangements et d’agrégation des constituants

10Ils donnent naissance à divers aspects de la morphologie des sols : couleurs, agrégats, vides, traits.

11Ces quatre groupes de mécanismes sont à l’origine de tous les sols du monde. Cependant, selon leur localisation géographique et leur âge, selon les climats et les couverts végétaux, les roches-mères et les reliefs, les sols qui prennent naissance se différencient les uns des autres parce que les équilibres entre les divers mécanismes sont différents.

Encadré 2. La pédodiversité, reflet de l’histoire des sols
Pour comprendre la pédodiversité, c’est-à-dire la diversité des sols il faut aussi découvrir comment au sein d’une couverture pédologique, les horizons se forment les uns après les autres, les uns par rapport aux autres, les uns à partir et en fonction des autres. L’ordre chronologique de la formation des horizons n’est pas quelconque. Quatre étapes principales déterminent leurs répartitions au sein des paysages.
■ Première étape
À partir d’une roche affleurante, les premiers mécanismes qui agissent sont, conjointement, ceux de l’altération et ceux liés aux activités biologiques. Deux types d’horizons prennent ainsi naissance, en même temps (photo 1) :
– en surface, un horizon organo-minéral A. C’est le lieu d’activité maximale de la vie au sein du matériau minéral issu de la roche ;
– en profondeur, un horizon d’altération C : les constituants de la roche y sont partiellement altérés, avec genèse de minéraux nouveaux et d’une porosité nouvelle. Mais cela n’affecte pas encore la structure, qui reste celle de la roche-mère. L’horizon C est fondamental pour le développement de la vie : il est friable, donc pénétrable, et il fournit aux racines beaucoup des éléments nutritifs dont les plantes ont besoin. La fertilité des sols dépend beaucoup de l’horizon C, dont les caractéristiques physiques et chimiques varient en fonction des roches.
Au terme de cette première étape, le sol est considéré comme peu différencié. Son épaisseur est faible : quelques centimètres à quelques dizaines de centimètres, et il ne comporte que deux horizons. Mise à part sa faible épaisseur, la fertilité du sol peu différencié est étroitement fonction de sa roche-mère, dont il reste proche.
■ Deuxième étape
Le sol s’épaissit : les horizons A et C se développent et un nouvel horizon, S, apparaît entre les deux (photo 3). Dans cet horizon S, les phénomènes d’altération s’accentuent avec disparition progressive de la morphologie de la roche et apparition de morphologies pédologiques (nouvelles formes propres au sol), en particulier de structures en agrégats.
Au terme de cette deuxième étape, le sol est considéré comme moyennement différencié. Son épaisseur est de l’ordre du mètre, mais dans les régions à climat chaud et humide, elle peut atteindre plusieurs mètres, voire dizaines de mètres.
La fertilité de ces sols est largement fonction de leurs roches-mères. Du fait d’une épaisseur plus grande que pour les sols peu différenciés, ils sont plus accueillants.
Cependant, si l’épaisseur de l’horizon S est trop élevée, le sol a tendance à s’appauvrir chimiquement dans sa partie supérieure : la base de l’horizon C, où les nutriments sont libérés par l’altération de la roche-mère, n’est plus atteinte par les racines ; de même, l’activité biologique ne joue plus son rôle de « transporteur alimentaire » depuis la roche en altération jusqu’à la surface : la partie supérieure du sol s’appauvrit et, en conséquence, s’acidifie.
■ Troisième étape
En s’épaississant, les horizons de surface de certains sols ont tendance à s’appauvrir en cations alcalins, en particulier le calcium et le potassium, qui quittent le complexe adsorbant pour y être remplacés par de l’hydrogène (photos 1 et 5) : les horizons de surface s’acidifient et cela crée des conditions de déstabilisation des agrégats, de mise en suspension et de dissolution partielle des particules les plus fines, principalement des particules argileuses, qui vont alors pouvoir migrer (en solution et en suspension), entraînées par les eaux qui traversent les sols. Ainsi prennent naissance des horizons E (horizons lessivés, éluviaux), appauvris en particules fines et des horizons Bt (horizons d’accumulation, illuviaux) enrichis en argile. Toutes ces migrations se produisent verticalement et latéralement.
Au terme de cette troisième étape, le sol est considéré comme très différencié. Après le niveau maximal de fertilité atteint lors de la précédente étape, cette troisième étape est celle du « vieillissement » du sol : il y a appauvrissement physique et chimique de la partie supérieure des sols.
■ Quatrième étape
Parmi les sols très différenciés, les plus évolués et les plus pauvres sont les podzols : en milieu très pluvieux, froid ou chaud, sur des matériaux limono-sableux acides et perméables, des matières organiques agressives se forment, altèrent les minéraux, s’associent aux hydroxydes de fer et d’aluminium libérés par l’altération, forment avec ces hydroxydes des complexes pseudo-solubles qui migrent verticalement et latéralement ; un horizon E, lessivé, très appauvri en argile, de couleur gris clair, se développe ainsi sous l’horizon A organo-minéral ; sous l’horizon E, les complexes se détruisent et s’accumulent sous la forme d’un ou plusieurs horizons noirs (accumulations organominérales) puis ocres (accumulation des hydroxydes). En milieu tempéré froid et humide, l’épaisseur des podzols est de l’ordre de quelques centimètres à quelques dizaines de centimètres (photo 18) ; en milieu tropical humide, l’épaisseur de l’horizon E est d’ordre métrique (photo 4).À tout moment, au cours de ces quatre étapes, d’autres facteurs peuvent intervenir dans le déroulement de la formation du sol :
– les particules argileuses ne sont pas les seuls constituants à pouvoir migrer et créer des horizons d’accumulation : peuvent également se produire des migrations et des accumulations d’hydroxydes de fer et d’aluminium, de matières organiques, de silice, de calcaire, de gypse, de sels ;
– des excès d’eau conduisent à la formation d’horizons dits « hydromorphes », au sein desquels les phénomènes d’oxydoréduction se traduisent par des taches et des volumes colorés : rouges, jaunes, grises, noires, vertes, bleues… les couleurs étant souvent très vives ; en milieu acide, des phénomènes d’hydrolyse (dissolution et migration) des particules minérales les plus fines se produisent : on parle alors de dégradation.
l’intervention humaine crée des horizons nouveaux, conséquences des labours, des tassements, des apports d’engrais et d’amendements : ce sont les horizons anthropiques (Ap). L’homme peut aller jusqu’à créer des sols entièrement nouveaux : sols des milieux urbains, sols en terrasses…

Diversité des sols dans le monde

12Quatre facteurs responsables de l’évolution des sols vont permettre de découvrir et de comprendre les principales pédodiversités : les climats, les roches, les reliefs, le temps.

La géographie des sols en fonction des climats

Les sols des régions équatoriales et tropicales humides

13C’est sous ce type de climat que l’on trouve les sols les plus épais : ils peuvent atteindre plusieurs dizaines de mètres et sont, de ce fait, chimiquement très appauvris dans leurs horizons de surface.

14Le minéral argileux dominant est la kaolinite, produit de l’altération intense des minéraux primaires suivie du lessivage d’une partie de la silice. La kaolinite est une argile qui retient mal, à sa surface, les éléments nutritifs nécessaires au développement des plantes. Par ailleurs, l’acidité est forte, ce qui se traduit par des excès d’aluminium libre, toxique pour certains végétaux.

3. Brésil – Minas Gerais
Sol rouge ferrallitique (Ferralsol), révélé par une tranchée d’érosion dont l’origine est anthropique : le remplacement de la forêt par un pâturage mal géré entraîne le tassement superficiel des sols, puis le ruissellement.
L’horizon supérieur, organo-minéral, est peu développé ; l’horizon principal de ce sol est l’horizon rouge Sk, argilo-sableux, présent sur quelques mètres d’épaisseur ; en profondeur apparaît l’horizon rose C d’altération de la roche (granito-gneiss).
En général, l’horizon Sk rouge devient jaune là où les conditions de drainage sont moins bonnes (bas de pente, centre des plateaux…).

15Cependant, sous végétation naturelle (forêt ou savane arborée), l’activité biologique, associée à la présence d’aluminium sur le complexe adsorbant, donne naissance à une agrégation fine et arrondie, poreuse et accueillante.

16Au total donc, le milieu sol dans ces régions est morphologiquement accueillant mais chimiquement très pauvre. Sous un horizon organo-minéral de quelques dizaines de centimètres, ces sols dits « ferrallitiques » (Ferralsols en langage international WRB que nous adoptons ici pour la dénomination des sols, cf. p. 45) sont rouges quand ils sont bien drainés, jaunes quand ils le sont moins.

17Les Ferralsols font fréquemment partie de systèmes pédologiques au sein desquels ils sont associés à des horizons très pauvres, lessivés, podzoliques, hydromorphes (cf. encadré 2).

4. Brésil – Amazonie
Sol ferrallitique, rouge, associé à un podzol dont on voit l’horizon lessivé blanc.
L’étude morphologique et minéralogique du contact entre l’horizon rouge (ou jaune) ferrallitique et l’horizon blanc podzolique démontre que le podzol se forme par destruction du sol ferrallitique : il y a entre le sol ferrallitique et le podzol un front de transformation du sol ferrallitique par le podzol.

Les sols des régions tropicales moins humides, à saison sèche accentuée

18Ce sont des sols moins épais (quelques mètres). Les amonts sont dominés par la kaolinite, par des différenciations en horizons lessivés et horizons d’accumulations d’argile, par des concentrations d’hydroxydes de fer et d’aluminium (carapaces et cuirasses) : au total, il s’agit de sols acides chimiquement pauvres et physiquement peu accueillants.

5. Sud du Burkina Faso – Zabré Horizons et agrégats vertiques
C’est dans les régions tropicales semi-arides, là où les pluies ne durent que quelques mois dans l’année, que se différencient les systèmes pédologiques les plus marqués, avec à l’amont des sols lessivés en argile (kaolinite) et enrichis, relativement, en fer (carapace et cuirasse), et vers l’aval, des enrichissements en argiles gonflantes (smectites) donnant naissance à des structures en plaquettes obliques vertiques.
Dans ce sol, situé à mi-pente, on voit conjointement l’expression des dynamiques de lessivage et d’accumulation :
L’horizon supérieur A, peu épais (10 à 30 cm) car érodé suite à la mise en culture, est appauvri en argile (kaolinite). Il contient un peu de matières organiques.
Le deuxième horizon (10 à 25 cm) est enrichi en fer (carapace Bfe) : il s’agit d’un enrichissement relatif consécutif au départ de la silice.
La partie inférieure de la carapace (de 25 à 45 cm) est poreuse et de couleur plus claire : elle est actuellement, après chaque pluie, le lieu de circulation latérale de l’eau avec formation d’un horizon lessivé en particules fines (horizon E)
Le quatrième horizon (à partir de 45 cm) est très argileux avec une structure vertique en plaquettes obliques : c’est un horizon Bv d’accumulation d’argiles gonflantes (smectites). La limite entre le troisième et le quatrième horizon est en courbe, bombée : l’accumulation de l’argile gonflante s’est produite après la formation de la carapace ferrugineuse, qui ensuite a été soulevée par le gonflement de l’horizon argileux vertique. En allant vers l’aval, la carapace ferrugineuse disparaît et l’horizon vertique est présent dès la surface du sol. En allant vers l’amont, la carapace augmente en épaisseur ; l’horizon vertique diminue et laisse la place à un horizon argileux à kaolinite.

19En revanche, les avals sont souvent dominés par des argiles gonflantes (smectites) à forte capacité d’échange, capables de retenir une partie des éléments nutritifs lessivés des sols amont (calcium, magnésium, potassium, sodium…) : on y trouve des Vertisols, qui sont des sols difficiles à travailler car très argileux, mais chimiquement accueillants.

20Sols lessivés de l’amont et Vertisols de l’aval forment des systèmes pédologiques, avec des couleurs plutôt rouges à l’amont et brun foncé, voire noires, à l’aval. Les teneurs en matière organique des horizons de surface sont plutôt faibles.

Les sols des régions à climat méditerranéen

21Ils sont dominés par trois couleurs : le rouge, le noir et le blanc.

22Le rouge est la couleur des horizons S et Bt (cf. encadré 3) des sols fersiallitiques : sols argileux, à argile moyennement gonflante, à structure fine et poreuse, à pH neutre et complexe adsorbant saturé. Ils constituent un milieu riche, bien drainé, accueillant. Le noir est la couleur des horizons A, riches en matière organique, à structure fine et arrondie. C’est aussi la couleur des Vertisols, à argile gonflante, souvent présents à l’aval des sols fersiallitiques.

23Le blanc est la couleur des horizons d’accumulation de calcaire, fréquents du fait des climats insuffisamment pluvieux et d’une géologie dominée par les roches calcaires.

6. Dans les régions méditerranéennes semi-arides et sub-humides du Maroc, en milieu riche en calcaire, les sols en surface sont souvent finement structurés et de couleur sombre : cela révèle la présence de matière organique évoluée et de fortes activités biologiques qui rappellent celles des Chernozems. Par ailleurs, ces sols sont fréquemment de couleur blanche en profondeur : cette couleur est due au développement d’horizons d’accumulation de calcaire. Les horizons sombres, finement structurés, sont très fertiles.

Encadré 3. Les horizons pédologiques
Principaux types d’horizons pédologiques qui se superposent verticalement depuis la roche jusqu’à la surface et se succèdent latéralement le long des pentes. Chacun de ces types d’horizons est le résultat de processus pédogénétiques bien identifiés et se reconnaît sur le terrain grâce à sa morphologie spécifique : nous ne donnons ci-après que les appellations pédogénétiques.
O : horizon organique, constitué par la litière
A : horizon organo-minéral
E : horizon lessivé = éluvial = appauvri en particules fines argileuses
B : horizon d’accumulation = illuvial :
d’argile = Bt
d’hydroxydes = Bo, Bfe, Bal…
de matières organiques = Bh
de produits amorphes = Bp
de silice = Bsi
de calcaire = Bca
de gypse = Bcs
de sels solubles = Bsa
S : horizon d’altération à structures pédologiques
Sk : horizon d’altération à structures pédologiques fortement appauvri en silice, riche en kaolinite, très épais (plusieurs mètres) ; il est caractéristique des sols ferrallitiques
C : horizon d’altération à structures lithologiques ; au sein des horizons C il peut y avoir des accumulations : Ct, Co, Ch, Csi, Cca, Ccs, Csa
R : Roche-mère dure
M : Roche-mère meuble
Ap : horizon modifié, voire généré, par l’activité humaine ; dans tous les sols cultivés, Ap remplace A
G : Gley = hydromorphie permanente
g : Pseudogley = hydromorphie temporaire (horizons Ag, Eg, Btg, Sg, Cg…)

24La majorité des sols des régions à climat méditerranéen sont moyennement différenciés (cf. encadré 2). Les sols très différenciés, lessivés, sont présents là où les climats sont plus humides ; les Bca d’accumulation de calcaire dominent dans les régions semi-arides et arides (Calcisols).

7. Niger – Sahara
Sur un glacis (versant), le « reg », fine couche de cailloux, protège de l’érosion le sol rouge sous-jacent.
Les déserts n’ont pas toujours été des déserts, les sols en témoignent.
En effet, sur de grandes surfaces, on trouve dans les déserts des sols qui datent de périodes plus humides.
Ils ont été protégés de l’érosion par la formation d’un reg, fine couche de cailloux résiduels de l’érosion éolienne.
Aujourd’hui, ces sols fonctionnent au ralenti… mais ils fonctionnent.

Les sols des régions désertiques

25Ils sont hérités des époques climatiques plus humides datant, pour la plupart, du Quaternaire : on y retrouve, prisonniers sous les pellicules caillouteuses des regs, des racines de sols tropicaux ou méditerranéens : des horizons C, des horizons S, des horizons d’accumulation de fer ou/et de calcaire.

26Les sols ne sont pas absents dans les déserts ; la vie est là, mais elle dort… en attendant l’eau, « Princesse charmante » des terres du désert. Dès que l’eau apparaît, c’est la fête, l’éblouissement vert, pour quelques heures ou quelques jours. Dans les oasis de vallées, les sols sont souvent peu évolués, se formant sur des alluvions récentes déposées par les fleuves en crue.

27Mais l’eau peut aussi apporter les sels solubles : l’évaporation donne alors naissance à d’immenses zones de sols très salés, très difficiles à cultiver.

8. Maroc – Sahara
Dans les déserts, la rencontre de l’eau et des sols : miracle ou…
Au piedmont saharien du Haut Atlas marocain (oasis de Tinherir), les alluvions et les eaux se retrouvent : la vie éclate. Les alluvions et les sols qui s’y développent permettent à la fois agriculture arborée et construction de villages. Il y a suffisamment d’eau pour empêcher la salinisation des sols.
Sur les pentes, abruptes, il n’y a que très peu de sols. Les alluvions proviennent de l’érosion de sols qui se développent beaucoup plus à l’amont, dans les montagnes du Haut Atlas.

9. Maroc – Sahara … désolation
L’eau dans les déserts peut entraîner des dégâts dans les sols.
Ainsi, l’eau qui descend du Haut Atlas est légèrement salée.
Au piedmont de l’Atlas, cette faible salure n’a pas de conséquences, l’eau utilisée pour l’irrigation ne provoque pas de phénomènes d’accumulation de sels dans les sols.
En s’éloignant de l’Atlas vers le Sahara, une partie de l’eau rejoint les nappes phréatiques, à plusieurs mètres de profondeur.
Ces nappes, profondes et peu salées près de l’Atlas, se rapprochent de la surface au fur et à mesure que l’on pénètre dans le Sahara : elles sont de ce fait de plus en plus soumises aux effets de la chaleur et de la sécheresse, donc de l’évaporation.
Sous l’effet d’une évaporation de plus en plus forte, l’eau des nappes se concentre en sels solubles et sale les sols.
Bientôt, la salinisation atteint la surface des sols, devenue blanche sur de grandes étendues.

10. Maroc – Sahara
Sol et eau deviennent, en s’éloignant de l’Atlas, inutilisables pour l’agriculture irriguée.
Loin de l’Atlas, là où l’eau douce des crues arrive rarement, l’irrigation conduite avec l’eau salée de la nappe phréatique provoque des phénomènes importants de salinisation des sols : les parcelles sont laissées à l’abandon, les palmiers meurent, les villages fortifiés, édifiés en terre, sont abandonnés.

Les sols des régions à climat tempéré océanique

28En pénétrant dans ces régions, non seulement on change de milieu climatique, mais on entre aussi dans des régions où les sols sont beaucoup plus jeunes : les glaciers du Quaternaire, en effet, y ont raboté les paysages, détruisant les sols ; aujourd’hui, la plupart des sols n’ont guère plus de 10 000 à 15 000 ans. Cette jeunesse des sols fait que la marque climatique est moins forte que la marque géologique. Par rapport aux sols méditerranéens, les sols des régions tempérées océaniques sont nettement moins rouges. Dès que les roches le permettent – c’est-à-dire sur roches non calcaires –, les sols lessivés (Luvisols, Albeluvisols) et podzoliques (Podzols), associés à des sols hydromorphes (Gleysols et Histosols = tourbes), se développent : ils forment alors des systèmes pédologiques acides et peu fertiles… et pourtant assez souvent utilisés pour les productions agricoles.

11. France – Bretagne
Sols bruns, sols lessivés, sols hydromorphes, sols dégradés, podzols… un festival de couleurs.
Sous climat tempéré atlantique, sur roches acides (granite, schiste, grès, alluvions…), l’altération favorise souvent la genèse de sols à texture limoneuse.
Par ailleurs, aux particules limoneuses qui naissent de l’altération des roches se sont souvent ajoutés, pendant les périodes glaciaires du Quaternaire récent, des limons apportés par les vents à la périphérie des fronts glaciaires (ce sont des Loess).
Dans ces matériaux limono-sableux se développent des sols plus ou moins lessivés (appauvris en argile), hydromorphes (engorgés d’eau), dégradés (hydrolyse des argiles), podzolisés, répartis dans l’espace en fonction des roches, des reliefs, des âges.
En surface, les sols sont de couleur sombre quand ils ne sont pas cultivés ; ils sont brun clair quand ils le sont (baisse et évolution des matières organiques).
En profondeur, les variations d’oxydo-réduction donnent naissance à des festivals de couleurs.

Les sols des régions à climat continental froid en hiver

29Il faut noter le développement, sous végétation steppique, de sols à forte fertilité : ce sont les sols dits « isohumiques », profondément enrichis en matière organique, tel le Chernozem des plaines russes, ukrainiennes, nord-américaines, argentines… Ces sols sont parmi les plus riches du monde : les fortes teneurs en matière organique, les belles structures en agrégats arrondis, d’origine biologique, les capacités d’échange élevées et saturées en font des « mines d’or ». Ils sont malheureusement en grand danger de surexploitation (cf. chap. 4). Sous forêts, les sols sont beaucoup moins riches car ils sont lessivés et podzolisés.

Les sols des régions polaires

30Ils sont caractérisés par la présence, à faible profondeur, de couches gelées en permanence (permafrost). Les structures des horizons superficiels sont fortement marquées par les mouvements qui se produisent consécutivement à des alternances fréquentes de gel et dégel (cryoturbation). Les horizons supérieurs, situés au-dessus du permafrost, sont souvent très riches en matière organique, voire tourbeux. C’est dans les régions polaires que le réchauffement climatique en cours, agissant sur les sols, a et aura des conséquences particulièrement visibles : dégel du permafrost, mise en valeur agricole des terres dégelées, décomposition rapide de quantités importantes de matière organique, libérant vers l’atmosphère des quantités élevées de CO2… contribuant à l’augmentation du réchauffement.

12. Spitzberg – Norvège Cryosol.
Les structures originales de ces sols sont la conséquence des mouvements dus aux successions de périodes de gel et de dégel : ces mouvements sont la cryoturbation.

Dans les régions de haute montagne

31Les zonalités pédoclimatiques, c’est-à-dire les répartitions des sols en fonction des climats, sont à la fois horizontales et verticales, l’influence des roches et des reliefs étant très importante. Sur les pentes fortes, les sols sont souvent absents : il y a altération des roches, mais les produits de ces altérations sont immédiatement érodés. Sur pentes faibles, en haute altitude, on retrouve des Cryosols : par exemple, les « thufurs » ou « buttes gazonnées » ; la couverture pédologique y est présente sous la forme de buttes arrondies qui se formeraient sous l’influence des alternances gel/dégel.

13. Andes – Équateur
Un haut plateau (paramo), dominé par un volcan (le Chimborazo), est couvert de sols tourbeux et de buttes gazonnées (Cryosol).

La géographie des sols en fonction des roches-mères

32Le deuxième facteur important de la pédodiversité est la roche-mère. Dans toutes les régions climatiques, y compris celles où les températures et les pluies sont « agressives », l’influence des caractéristiques des roches se maintient jusqu’aux horizons les plus superficiels, donc les plus éloignés de la roche.

33Deux caractères des roches sont tout particulièrement influents :

  • la richesse de la roche en calcium et en calcaire, et la vitesse à laquelle ces éléments sont libérés par l’altération ;
  • la quantité et les types d’argiles (minéraux et particules) qui sont produits par l’altération.

34Nous donnons ci-dessous quelques exemples de l’influence des roches dans diverses régions climatiques.

Ferralsols et Nitisols en milieu tropical

35Dans les régions tropicales humides, là où se forment les sols « ferrallitiques », l’altération est moins poussée sur les roches-mères basiques (les basaltes, par exemple) et calcaires que sur les rochesmères acides tels les granites, schistes, grès… On a ainsi été amené à distinguer les Ferralsols et les Nitisols : les argiles kaolinitiques de ces derniers, sur roches basiques, ont des capacités d’échange nettement plus fortes que celles, très faibles, des kaolinites des Ferralsols. Deux conséquences : les horizons Sk d’altération à structure pédologique des Nitisols ont des structures finement polyédriques (au lieu de grumeleuses pour les Ferralsols) et sont moins acides que ceux des Ferralsols ; ainsi, ils sont plus fertiles. Même en pleine forêt amazonienne, là où les sols peuvent être très épais, l’influence des roches basiques et calcaires se fait nettement sentir jusqu’en surface, l’épaisseur des Nitisols étant cependant plus faible que celle des Ferralsols, ce qui n’est pas un mal : les Ferralsols, trop épais, sont très pauvres.

En régions tempérées et méditerranéennes, forte influence du calcaire

36Dans toutes les régions tempérées et méditerranéennes, les sols et les systèmes pédologiques diffèrent fortement selon que la roche-mère est calcaire ou non : sur roche calcaire, les sols ne dépassent que rarement un stade moyennement différencié ; au contraire, sur roche acide, les systèmes pédologiques avec horizons lessivés très différenciés sont fréquents.

37On peut noter aussi l’exemple original des sols développés sur des roches calcaires dures, très compactes, très riches en CaCO3 : le calcaire dur « fond » très lentement ; le calcaire libéré est lessivé au fur et à mesure de l’altération ; le résidu argileux, non calcaire, s’accumule dans les poches de dissolution (karst). Ainsi naissent des sols fersiallitiques, non calcaires, très argileux et finement structurés, sur des roches-mères qui contiennent jusqu’à 99 % de calcaire ; selon les conditions climatiques et de drainage, ces sols seront rouges s’ils sont très bien drainés, ou bruns s’ils le sont moins. Ces sols sont très fertiles : ils ont un horizon S argileux, à forte capacité d’échange saturée (principalement par du calcium), finement structuré ; ils sont riches en matière organique dans les horizons A ; ce sont les sols rouges méditerranéens, les Terra Rossa, qui ont alimenté et alimentent encore de nombreuses civilisations méditerranéennes (au Moyen-Orient, ces sols sont l’une des grandes richesses du Liban, de la Syrie, de la Palestine, d’Israël…). Aujourd’hui très érodés, beaucoup de ces sols sont en danger.

Sur matériaux volcaniques

38Sur les matériaux volcaniques, telles les cendres, qui contiennent beaucoup de silicates mal cristallisés, l’altération en milieu climatique humide donne naissance à des minéraux argileux mal cristallisés qualifiés d’allophane. Ce matériau d’altération mélangé à la matière organique donne naissance à des horizons A, S et C, noirs, poreux, finement structurés, souvent chimiquement riches, à comportement mécanique original : les agrégats arrondis, très poreux et apparemment secs, se liquéfient sous l’effet d’une forte pression. Ces sols sont des Andosols ; on les trouve sur les pentes de tous les volcans du monde, plutôt en altitude, là où les climats sont suffisamment humides. Malgré les risques volcaniques, ces sols sont très recherchés pour leur fertilité.

14. Andes – Équateur
Au pied du volcan (partiellement actif) de Cayambe, le paysage agricole est développé sur des sols fertiles formés à partir des coulées volcaniques

La géographie des sols en fonction des reliefs

39Les sols varient, régionalement et localement, en fonction des reliefs. Il y a trois raisons à cela :

  • l’altitude et l’exposition, qui influencent les climats locaux ; les îles volcaniques des Canaries et des Caraïbes en sont de beaux exemples : les variations climatiques induites par les reliefs font que se retrouvent, presque côte à côte, des sols équatoriaux, tropicaux, méditerranéens, tempérés… ;
  • la pente, qui commande en partie l’importance relative des divers types de phénomènes d’érosion : arrachements à l’amont, sédimentation à l’aval, érosion en nappe, en rigoles, en ravins… (cf. chap. 4) ;
  • les migrations latérales de matières à l’intérieur des couvertures pédologiques, qui donnent naissance à des systèmes pédologiques en toposéquences caractérisés, par exemple, par des appauvrissements en amont (en argile, en calcaire, en sels…) et des enrichissements en aval ; mais aussi par des hydromorphies en aval (morphologies dues à des excès d’eau) (cf. encadré 4).

15. Espagne – Îles Canaries, Ténériffe
Belles zonalités climatiques et pédologiques dues à l’altitude et à l’exposition du mont Teide, qui culmine à 3 718 mètres.
Les roches sont, pour la plupart, volcaniques basiques.
Au niveau de la mer, le climat est aride et semi-aride, de type méditerranéen : les sols sont fersiallitiques, associés à des Vertisols avec des accumulations de calcaire (et de sodium). En montant en altitude, selon les versants et les couverts forestiers, les sols deviennent soit fersiallitiques, de moins en moins calcaires, soit ferrallitiques (Nitisols). En haute altitude, on arrive aux Andosols.

La géographie des sols en fonction du temps

40Dans un même paysage, les différentes surfaces – donc les sols – n’ont pas toutes le même âge. On trouve par exemple des surfaces où l’érosion est régulièrement active : les sols y sont donc en permanence rajeunis ; et, à proximité, d’autres surfaces où l’érosion est plus lente : les sols peuvent y prendre le temps de vieillir, de s’épaissir et de se différencier.

41De même – autre exemple –, le long d’un fleuve se sont souvent accumulées, au cours des siècles et des millénaires, des alluvions formant des terrasses : ces terrasses sont d’autant plus élevées dans les paysages qu’elles sont plus anciennes. Leur étude montre que les couvertures pédologiques y sont d’autant plus évoluées que les terrasses sont plus anciennes.

42Autour d’un volcan, on peut aussi constater que les sols changent d’une coulée à l’autre : changements partiellement dus à la nature des laves, mais aussi et surtout à l’âge des coulées.

Ainsi, retenons que nous avons toujours sous les yeux, dans un paysage donné caractérisé par son climat, ses roches et ses reliefs, plusieurs couvertures pédologiques qui sont en fait les diverses étapes d’une ou plusieurs histoires pédologiques : il s’agit de chronoséquences.

16. Maroc – Basse Moulouya (plaine du Zebra)
Paysage : chronoséquence de sols calcaires sur terrasses alluviales emboîtées
Les terrasses alluviales sont quaternaires :
– la plus ancienne (1) a un million d’années ;
– la plus récente (3) a quelques centaines d’années ;
– la terrasse (2) a quelques dizaines de milliers d’années.
Les sols sont à profil calcaire différencié : ils sont calcaires et ils possèdent un horizon d’accumulation du calcaire Bca qui est d’autant plus développé que les sols sont plus vieux, donc situés sur des terrasses plus anciennes.
Steppe à armoise au premier plan.
La plupart des sols viennent d’être labourés superficiellement et semés en céréales.

Encadré 4. Attention, ne pas confondre différenciation et âge !
Un sol plus différencié verticalement n’est pas forcément plus vieux. De même, une séquence latérale très différenciée n’est pas forcément plus âgée.
En effet, certaines conditions de roches ou de relief ne favorisent pas la différenciation des sols :
– une roche marneuse, riche en argile et en calcaire, s’oppose à la genèse d’un sol très différencié ;
– au contraire, un grès acide, en climat océanique, donne rapidement naissance, en quelques dizaines d’années, à des sols très différenciés lessivés.
Une couverture pédologique peut être vieille de plusieurs millénaires tout en restant peu différenciée ; elle peut être jeune de quelques décennies et déjà très différenciée.
Les vitesses de différenciation des horizons et des systèmes pédologiques sont principalement fonction des climats, des roches et des reliefs. Les phénomènes sont plus rapides sous un climat chaud et humide que sous un climat sec ; ils sont plus rapides sur les roches acides que sur les roches basiques, sur les roches perméables que sur les roches peu perméables. Tout ira plus vite sur pente faible que sur pente forte, où l’érosion freine la différenciation.

Encadré 5. Quelques exemples de systèmes pédologiques
La mise en évidence des systèmes pédologiques exige la réalisation, sur le terrain puis en laboratoire, d’observations et de mesures nombreuses et détaillées, donc longues et coûteuses. Cela explique le retard pris dans la découverte des principaux systèmes pédologiques du monde : l’inventaire mondial des horizons et des superpositions verticales d’horizons (les types de sols) est à peu près réalisé ; mais celui des systèmes, c’est-à-dire de la réalité morpho-dynamique des couvertures pédologiques, reste à faire : on en aurait pourtant bien besoin, de toute urgence, pour optimiser l’utilisation durable des sols.
C’est dans les régions tropicales et équatoriales que se trouvent quelques-uns des systèmes pédologiques aujourd’hui les mieux connus (grâce aux travaux des chercheurs pédologues français, principalement de l’Orstom devenu IRD, en collaboration avec des chercheurs africains, brésiliens, australiens). Les résultats de ces travaux menés sous les tropiques ont incité les scientifiques à rechercher l’équivalent dans d’autres régions climatiques.
Quelques exemples de systèmes pédologiques en topo- et chronoséquences
Systèmes associant des sols lessivés à l’amont et des Vertisols à l’aval : en milieu tropical, sur des versants à pente faible, sur roches acides, la couverture pédologique est souvent lessivée à l’amont (présence d’un horizon E dont l’épaisseur diminue de l’amont vers l’aval) et elle est dominée par l’accumulation d’argile à l’aval : cela peut aller jusqu’à la formation, à l’aval, de Vertisols, très argileux, à argiles gonflantes. La mise en évidence de ces toposéquences tropicales a incité les pédologues méditerranéens à en rechercher – et trouver – l’équivalent dans diverses régions du pourtour de la Méditerranée. Dans ces toposéquences, on trouve fréquemment des solonetz, situés entre les sols lessivés et les Vertisols : les dynamiques latérales des solutions drainant le sodium et la silice en provenance de l’altération des roches expliquent la formation des Solonetz puis des Vertisols.
Systèmes associant, en milieu équatorial ou tropical humide, des Ferralsols très appauvris à des Podzols géants (de plusieurs mètres d’épaisseur) ainsi qu’à des sols hydromorphes (Gleysols) et à des tourbes (Histosols). L’ensemble de ce type de systèmes pédologiques est très appauvri en minéraux argileux. Dans ces systèmes, la dynamique principale est celle du remplacement des Ferrasols par les Podzols. L’Amazonie et de nombreuses régions forestières du monde équatorial sont largement concernées par ces systèmes et leurs dynamiques appauvrissantes.
En milieu tempéré et méditerranéen, des systèmes équivalents au système Ferralsol-Podzol, mais en beaucoup moins gigantesques, ont été mis en évidence : il s’agit de systèmes associant des sols non lessivés, moyennement différenciés, à des sols lessivés puis podzoliques.
En milieu tropical, on trouve des systèmes de sols acides au sein desquels l’accumulation du fer se construit et se détruit (formation et destruction de carapaces et de cuirasses).
En milieux méditerranéen et tropical, on observe des systèmes de sols calcaires au sein desquels l’accumulation du calcaire se développe, quantitativement et morphologiquement, de l’amont vers l’aval et des surfaces (terrasses alluviales) les plus jeunes vers les surfaces les plus anciennes.

Les « célébrités » pédologiques

43La dénomination scientifique des sols représente un casse-tête loin d’être résolu. La difficulté principale vient de ce que « l’individu sol » n’est pas facile à délimiter.

44Actuellement, le sol que l’on décrit, que l’on dénomme et que l’on tente d’insérer dans des classifications ou dans des référentiels plus ou moins artificiels est identifié à ce que l’on voit sur les parois d’un trou ou d’une tranchée, qui n’est en fait qu’un échantillon – souvent aléatoire – d’une couverture pédologique.

45Les « individus sols » sont à rechercher ailleurs : au niveau des horizons et au niveau des systèmes pédologiques. L’inventaire mondial des horizons pédologiques est abouti ; celui des systèmes pédologiques reste à faire.

46Pour l’instant, pour échanger sur les caractéristiques d’un sol, on en reste donc à la dénomination des « profils », c’est-à-dire à ce que l’on voit sur une coupe entre la surface et la roche-mère. Plusieurs classifications et référentiels existent. Le document international le plus en usage actuellement est le WRB, World Reference Base for Soil Resources : c’est ce langage WRB que nous employons dans ce livre quand une référence scientifique est nécessaire. Cependant les appellations « grand public » sont encore très utilisées, d’autant que le WRB les a souvent conservées. Les sols cités ci-dessous sont parmi les plus connus, ce qui ne veut pas dire qu’ils correspondent à des images claires et uniformes !

47Voici donc quelques « célébrités » pédologiques : célèbres par leur beauté ou par leur originalité, par leur fertilité, leur histoire, leurs relations avec les hommes… et leur importance dans l’histoire de la recherche pédologique. Nous les présentons ci-après en adoptant leurs noms traditionnels.

48Chernozems : nom d’origine russe ; ce sont les sols des steppes continentales, très froides en hiver, chaudes en été ; ils sont noirs, moyennement différenciés, souvent formés sur loess (limons périglaciaires quaternaires) ; horizon A épais (100 cm), sombre, finement structuré, saturé en calcium, riche en matière organique et en activités biologiques, très fertile ; faible accumulation de calcaire en profondeur ; c’est ce sol qui fut étudié, vers la fin du xixe siècle, par Dokuchaev, l’un des fondateurs de la pédologie. Dans la terminologie française, les chernozems font partie des sols isohumiques, caractérisés par une distribution profonde de la matière organique ; les Nord-Américains les appellent mollisols. En milieu méditerranéen, les sols isohumiques et les mollisols sont fréquents, sans que ce soit des chernozems ; ils sont fertiles.

17. Ukraine – Chernozem

49Podzols : nom d’origine russe ; à l’opposé des chernozems, sols des steppes, les podzols sont des sols sous forêts, très différenciés, chimiquement pauvres, acides, et fortement appauvris en surface. Leurs couleurs sont noir organique, sur blanc sableux, sur ocre foncé organo-ferrique et aluminique, sur brun : cette succession très colorée des horizons des podzols est très photogénique et ils sont la « vedette » des documents pédo-pédagogiques. Les podzols ont d’abord été étudiés dans les régions forestières froides de l’hémisphère Nord. Plus récemment, l’existence de podzols géants a été mise en évidence dans les milieux tropicaux humides où ils se développent au détriment de sols ferrallitiques très appauvris.

18. Allemagne – Podzol

50Solonchaks : nom d’origine russe ; ces sols sont très riches en sels solubles, dès la surface. Ils sont en général situés dans des zones basses, là où des nappes phréatiques peu profondes drainent et concentrent des sels présents dans les roches. Ces sols sont particulièrement fréquents en climat aride et dans les plaines côtières. Ils sont difficiles à mettre en valeur. Des irrigations mal conduites provoquent fréquemment la genèse de solonchaks.

19. Maroc (Sahara) – Solonchak

51Solonetz : nom d’origine russe ; ces sols, souvent associés à des solonchaks, ne sont pas salés, mais l’ont été : ils en conservent une présence excessive de sodium sur le complexe adsorbant, d’où des argiles dispersées, qui migrent vers la profondeur, avec genèse d’un horizon lessivé E reposant sur un horizon d’accumulation d’argile et de sodium (Btna) dont la structure prismatique, en colonnes à sommet arrondi, est caractéristique. Dans les milieux tropicaux et méditerranéens, les solonetz sont fréquemment présents dans des toposéquences associant des sols lessivés à l’amont et des vertisols à l’aval (cf. encadré 5 concernant les systèmes pédologiques). Une morphologie défavorable (limite brutale entre les horizons E lessivés et les horizons d’accumulation d’argile et de sodium Btna ; horizons Btna peu poreux, difficilement pénétrables) et une chimie dominée par la présence du sodium font de ces sols des milieux peu accueillants pour l’agriculture.

20. Maroc – Solonetz

52Rendzines : nom d’origine polonaise ; il s’agit de sols peu épais et peu différenciés, calcaires, la roche-mère étant riche en calcaire ; l’horizon A est riche en matière organique. Quand les sols, tout en restant calcaires, deviennent plus épais, avec présence d’un horizon S (sol moyennement différencié), on parle de sols bruns calcaires. Rendzines et sols bruns calcaires sont fréquents en milieux méditerranéens et tempérés, là où les roches sont riches en calcaire. L’érosion joue un rôle fondamental : c’est elle qui décide de la présence d’une rendzine (érosion forte) ou d’un sol brun calcaire (érosion plus faible). Souvent, le développement d’une agriculture favorisant l’érosion provoque en quelques années le développement de rendzines au détriment de sols bruns calcaires.

21. France (Charentes) – Rendzine

53Rankers : nom d’origine allemande ; il s’agit de sols peu épais et peu différenciés, non calcaires, la roche-mère n’étant pas calcaire ; l’horizon A est riche en matière organique. Les rankers sont présents partout où les sols ont du mal à naître et à s’épaissir : roches difficilement altérables, pentes fortes, climats froids… Ce sont des sols peu fertiles, par euxmêmes et du fait des conditions de milieu qui les entourent.

54Vertisols : nom proposé par les Nord-Américains (Soil Taxonomy). Il s’agit de sols argileux, riches en minéraux argileux gonflants (smectites, montmorillonites…), de couleur sombre mais pauvres en matière organique. Leurs structures sont finement polyédriques en surface, puis prismatiques, puis en plaquettes obliques avec de nombreuses faces lissées (slickensides) : cette structure oblique est le résultat des mouvements internes provoqués par les changements de volumes qui se produisent à chaque fois que le sol s’humidifie (gonflement) ou se dessèche (fissurations.)

22. Sénégal – Vertisol

55Les argiles gonflantes ont deux origines principales :

  • elles préexistent dans certaines roches sédimentaires où elles prennent naissance au moment de l’altération de certaines roches basiques ;
  • elles se néoforment en milieu aval mal drainé à partir des éléments en provenance de l’altération amont qui libère des cations et de la silice.

56Ces sols sont fréquents dans les milieux tropicaux, méditerranéens et continentaux. Ils sont physiquement difficiles à travailler mais chimiquement très fertiles et, de ce fait, souvent très recherchés par les agriculteurs.

57Ces sols ayant « la bougeotte », il n’est pas recommandé d’y construire : ni bâtiments, qui se fissureront rapidement, ni routes, qui ne tarderont pas à se gondoler, ni enfouissement de câbles ou de tuyaux d’écoulement qui, à brève échéance, formeront des nœuds complexes !

58Andosols : nom d’origine japonaise ; il s’agit de sols gris à noirs, peu à moyennement différenciés, formés sur des roches volcaniques récentes (cendres…) ; forte présence d’allophane (silicates mal cristallisés) et de matière organique. Ils sont mécaniquement instables : les horizons A et S peuvent se liquéfier sous l’effet d’une forte pression. Ces sols sont chimiquement riches : malgré les risques volcaniques, ils sont très recherchés par les agriculteurs.

23. Équateur – Andosol

59Latérites : nom d’origine anglaise et géologique… qui ne veut plus dire grandchose. Selon les cas, on attribue ce nom à tout ou partie des sols ferrallitiques (Ferralsols) (voir ci-après) : il peut s’agir de l’horizon inférieur d’altération hydromorphe (argile tachetée qui selon les auteurs durcit quand on le met à l’air libre…) ou d’un horizon d’accumulation d’hydroxydes de fer et d’aluminium (carapace ou cuirasse), dont on peut se servir pour construire routes et bâtiments.

24. Côte d’Ivoire – Latérite

60Sols ferrallitiques (Ferralsols et Nitisols) : le sol ferrallitique est le roi des sols, très épais (plusieurs dizaines de mètres) ; mais c’est un « roi nu », très pauvre, couvert et protégé naturellement par des forêts ou des savanes biologiquement très riches, qui vivent de leurs propres ressources et de ce qui leur est apporté par l’atmosphère et les pluies. Le sol ferrallitique constitue, sous la forêt et sous la savane, une grande maison d’accueil, confortable… mais vide ; on peut y respirer, on peut y boire mais il n’y a rien à manger dès que l’on quitte les horizons de surface où se concentre l’essentiel de la vie. Parmi les sols ferrallitiques, on trouve les Nitisols formés sur roches basiques : moins épais, ces sols sont plus accueillants pour la vie animale et végétale, les produits de l’altération des roches étant utilisables jusqu’en surface.

25. Brésil – Nitisol

26. Brésil – Ferralsol

61Sols fersiallitiques : ils représentent la « pépite d’or » des régions méditerranéennes subhumides et semi-arides : sols rouges, argileux (argile moyennement gonflante), non calcaires, riches en matière organique, finement structurés dans l’horizon S (agrégats anguleux), riches en cations basiques, très fertiles… quand ils ne sont pas lessivés et/ou érodés. En milieu plus humide, ces sols s’appauvrissent en cations et en argile, avec apparition du couple d’horizons E (lessivé)-Bt (accumulation d’argile). Par ailleurs, les défrichements excessifs ont souvent provoqué de forts amincissements de ces sols. On les trouve également en milieu tropical, sur roches basiques.

27. Maroc – Sol fersiallitique

62Sols bruns acides, sols bruns, sols bruns lessivés, sols lessivés, Planosols, sols lessivés dégradés… : ils constituent la séquence historique des sols les plus fréquents dans les régions tempérées, se formant sur roches acides et sur loess. Acidité et aluminium libre caractérisent les sols bruns acides (ce sont des sols peu différenciés, bien drainés) ; les sols bruns sont moyennement différenciés : ce sont les plus fertiles de la série ; le couple E-Bt (horizon lessivé sur horizon d’accumulation d’argile) se développe de plus en plus quand on va du sol brun lessivé vers le sol lessivé puis vers le Planosol ; dans ce dernier, la limite qui sépare les horizons E et Bt devient très nette, brutale, ce qui provoque des ruissellements latéraux à faible profondeur mais aussi des excès d’eau conduisant à des phénomènes d’hydromorphie et de dégradation (dissolution des argiles) : on arrive ainsi aux sols lessivés dégradés, peu fertiles, l’étape suivante pouvant être la podzolisation. Tous ces sols sont organisés entre eux dans les paysages selon des toposéquences et des chronoséquences.

28. France (Saône) – Sol lessivé dégradé

63Sols à carapaces et cuirasses ferrugineuses : ils sont fréquents dans les régions tropicales, en particulier en Afrique. L’érosion fait que les carapaces et les cuirasses, formées en profondeur, se retrouvent affleurantes et limitent considérablement la fertilité.

29. Maroc – Sol à croûte et encroûtement calcaires.

64Sols à croûtes et encroûtements calcaires : ils couvrent des surfaces importantes en milieu méditerranéen steppique, semiaride et aride. Ces accumulations calcaires limitent les potentialités de ces milieux. Dans les régions plus arides, on trouve également des sols à croûtes et encroûtements gypseux.

30. Burkina Faso – Sol à carapace et cuirasse ferrugineuse.

65Tourbes (3 à 4 millions d’hectares) : sols dominés par la matière organique accumulée en conditions d’excès d’eau. Les tourbes sont particulièrement fréquentes dans les régions équatoriales et tropicales humides – elles y constituent l’aval des toposéquences Ferralsols-Podzols – ainsi que dans les régions à climat froid et humide, où elles sont associées à des sols lessivés, à des Podzols et à des Cryosols. Les tourbes retenant beaucoup de carbone, elles sont aujourd’hui l’objet de beaucoup de soins, en particulier en Europe du Nord.

31. Irlande – Tourbes.

66Cryosols (180 millions de km2 = 13 % des surfaces de sols) : sols du futur pour l’agriculture ? Quand ils ne seront plus gelés – ce qui ne saurait tarder –, avec quelques conséquences graves comme la libération dans l’atmosphère de grandes quantités de carbone actuellement piégées, en particulier dans les sols tourbeux.

32. Norvège (Spitzberg) – Cryosol.

Table des illustrations

Légende Paysage agraire en Équateur
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/8308/img-1.jpg
Fichier image/, 126k
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/8308/img-2.jpg
Fichier image/, 547k
Légende 2. France – Plateau de Valensole (Provence) PédodiversitéPaysage méditerranéen : juste après les labours, les variations de la couleur superficielle des sols révèlent une forte diversité pédologique.Les surfaces rouges sont les moins calcaires ; les surfaces blanches sont très calcaires, les horizons rouges y ayant été amincis par l’érosion.
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/8308/img-3.jpg
Fichier image/, 1,2M
Légende 3. Brésil – Minas GeraisSol rouge ferrallitique (Ferralsol), révélé par une tranchée d’érosion dont l’origine est anthropique : le remplacement de la forêt par un pâturage mal géré entraîne le tassement superficiel des sols, puis le ruissellement.L’horizon supérieur, organo-minéral, est peu développé ; l’horizon principal de ce sol est l’horizon rouge Sk, argilo-sableux, présent sur quelques mètres d’épaisseur ; en profondeur apparaît l’horizon rose C d’altération de la roche (granito-gneiss).En général, l’horizon Sk rouge devient jaune là où les conditions de drainage sont moins bonnes (bas de pente, centre des plateaux…).
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/8308/img-4.jpg
Fichier image/, 599k
Légende 4. Brésil – AmazonieSol ferrallitique, rouge, associé à un podzol dont on voit l’horizon lessivé blanc.L’étude morphologique et minéralogique du contact entre l’horizon rouge (ou jaune) ferrallitique et l’horizon blanc podzolique démontre que le podzol se forme par destruction du sol ferrallitique : il y a entre le sol ferrallitique et le podzol un front de transformation du sol ferrallitique par le podzol.
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/8308/img-5.jpg
Fichier image/, 190k
Légende 5. Sud du Burkina Faso – Zabré Horizons et agrégats vertiquesC’est dans les régions tropicales semi-arides, là où les pluies ne durent que quelques mois dans l’année, que se différencient les systèmes pédologiques les plus marqués, avec à l’amont des sols lessivés en argile (kaolinite) et enrichis, relativement, en fer (carapace et cuirasse), et vers l’aval, des enrichissements en argiles gonflantes (smectites) donnant naissance à des structures en plaquettes obliques vertiques.Dans ce sol, situé à mi-pente, on voit conjointement l’expression des dynamiques de lessivage et d’accumulation :L’horizon supérieur A, peu épais (10 à 30 cm) car érodé suite à la mise en culture, est appauvri en argile (kaolinite). Il contient un peu de matières organiques.Le deuxième horizon (10 à 25 cm) est enrichi en fer (carapace Bfe) : il s’agit d’un enrichissement relatif consécutif au départ de la silice.La partie inférieure de la carapace (de 25 à 45 cm) est poreuse et de couleur plus claire : elle est actuellement, après chaque pluie, le lieu de circulation latérale de l’eau avec formation d’un horizon lessivé en particules fines (horizon E)Le quatrième horizon (à partir de 45 cm) est très argileux avec une structure vertique en plaquettes obliques : c’est un horizon Bv d’accumulation d’argiles gonflantes (smectites). La limite entre le troisième et le quatrième horizon est en courbe, bombée : l’accumulation de l’argile gonflante s’est produite après la formation de la carapace ferrugineuse, qui ensuite a été soulevée par le gonflement de l’horizon argileux vertique. En allant vers l’aval, la carapace ferrugineuse disparaît et l’horizon vertique est présent dès la surface du sol. En allant vers l’amont, la carapace augmente en épaisseur ; l’horizon vertique diminue et laisse la place à un horizon argileux à kaolinite.
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/8308/img-6.jpg
Fichier image/, 397k
Légende 6. Dans les régions méditerranéennes semi-arides et sub-humides du Maroc, en milieu riche en calcaire, les sols en surface sont souvent finement structurés et de couleur sombre : cela révèle la présence de matière organique évoluée et de fortes activités biologiques qui rappellent celles des Chernozems. Par ailleurs, ces sols sont fréquemment de couleur blanche en profondeur : cette couleur est due au développement d’horizons d’accumulation de calcaire. Les horizons sombres, finement structurés, sont très fertiles.
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/8308/img-7.jpg
Fichier image/, 222k
Légende 7. Niger – SaharaSur un glacis (versant), le « reg », fine couche de cailloux, protège de l’érosion le sol rouge sous-jacent.Les déserts n’ont pas toujours été des déserts, les sols en témoignent.En effet, sur de grandes surfaces, on trouve dans les déserts des sols qui datent de périodes plus humides.Ils ont été protégés de l’érosion par la formation d’un reg, fine couche de cailloux résiduels de l’érosion éolienne.Aujourd’hui, ces sols fonctionnent au ralenti… mais ils fonctionnent.
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/8308/img-8.jpg
Fichier image/, 403k
Légende 8. Maroc – SaharaDans les déserts, la rencontre de l’eau et des sols : miracle ou…Au piedmont saharien du Haut Atlas marocain (oasis de Tinherir), les alluvions et les eaux se retrouvent : la vie éclate. Les alluvions et les sols qui s’y développent permettent à la fois agriculture arborée et construction de villages. Il y a suffisamment d’eau pour empêcher la salinisation des sols.Sur les pentes, abruptes, il n’y a que très peu de sols. Les alluvions proviennent de l’érosion de sols qui se développent beaucoup plus à l’amont, dans les montagnes du Haut Atlas.
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/8308/img-9.jpg
Fichier image/, 363k
Légende 9. Maroc – Sahara … désolationL’eau dans les déserts peut entraîner des dégâts dans les sols.Ainsi, l’eau qui descend du Haut Atlas est légèrement salée.Au piedmont de l’Atlas, cette faible salure n’a pas de conséquences, l’eau utilisée pour l’irrigation ne provoque pas de phénomènes d’accumulation de sels dans les sols.En s’éloignant de l’Atlas vers le Sahara, une partie de l’eau rejoint les nappes phréatiques, à plusieurs mètres de profondeur.Ces nappes, profondes et peu salées près de l’Atlas, se rapprochent de la surface au fur et à mesure que l’on pénètre dans le Sahara : elles sont de ce fait de plus en plus soumises aux effets de la chaleur et de la sécheresse, donc de l’évaporation.Sous l’effet d’une évaporation de plus en plus forte, l’eau des nappes se concentre en sels solubles et sale les sols.Bientôt, la salinisation atteint la surface des sols, devenue blanche sur de grandes étendues.
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/8308/img-10.jpg
Fichier image/, 299k
Légende 10. Maroc – SaharaSol et eau deviennent, en s’éloignant de l’Atlas, inutilisables pour l’agriculture irriguée.Loin de l’Atlas, là où l’eau douce des crues arrive rarement, l’irrigation conduite avec l’eau salée de la nappe phréatique provoque des phénomènes importants de salinisation des sols : les parcelles sont laissées à l’abandon, les palmiers meurent, les villages fortifiés, édifiés en terre, sont abandonnés.
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/8308/img-11.jpg
Fichier image/, 100k
Légende 11. France – BretagneSols bruns, sols lessivés, sols hydromorphes, sols dégradés, podzols… un festival de couleurs.Sous climat tempéré atlantique, sur roches acides (granite, schiste, grès, alluvions…), l’altération favorise souvent la genèse de sols à texture limoneuse.Par ailleurs, aux particules limoneuses qui naissent de l’altération des roches se sont souvent ajoutés, pendant les périodes glaciaires du Quaternaire récent, des limons apportés par les vents à la périphérie des fronts glaciaires (ce sont des Loess).Dans ces matériaux limono-sableux se développent des sols plus ou moins lessivés (appauvris en argile), hydromorphes (engorgés d’eau), dégradés (hydrolyse des argiles), podzolisés, répartis dans l’espace en fonction des roches, des reliefs, des âges.En surface, les sols sont de couleur sombre quand ils ne sont pas cultivés ; ils sont brun clair quand ils le sont (baisse et évolution des matières organiques).En profondeur, les variations d’oxydo-réduction donnent naissance à des festivals de couleurs.
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/8308/img-12.jpg
Fichier image/, 264k
Légende 12. Spitzberg – Norvège Cryosol.Les structures originales de ces sols sont la conséquence des mouvements dus aux successions de périodes de gel et de dégel : ces mouvements sont la cryoturbation.
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/8308/img-13.jpg
Fichier image/, 1,0M
Légende 13. Andes – ÉquateurUn haut plateau (paramo), dominé par un volcan (le Chimborazo), est couvert de sols tourbeux et de buttes gazonnées (Cryosol).
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/8308/img-14.jpg
Fichier image/, 762k
Légende 14. Andes – ÉquateurAu pied du volcan (partiellement actif) de Cayambe, le paysage agricole est développé sur des sols fertiles formés à partir des coulées volcaniques
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/8308/img-15.jpg
Fichier image/, 313k
Légende 15. Espagne – Îles Canaries, TénériffeBelles zonalités climatiques et pédologiques dues à l’altitude et à l’exposition du mont Teide, qui culmine à 3 718 mètres.Les roches sont, pour la plupart, volcaniques basiques.Au niveau de la mer, le climat est aride et semi-aride, de type méditerranéen : les sols sont fersiallitiques, associés à des Vertisols avec des accumulations de calcaire (et de sodium). En montant en altitude, selon les versants et les couverts forestiers, les sols deviennent soit fersiallitiques, de moins en moins calcaires, soit ferrallitiques (Nitisols). En haute altitude, on arrive aux Andosols.
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/8308/img-16.jpg
Fichier image/, 896k
Légende 16. Maroc – Basse Moulouya (plaine du Zebra)Paysage : chronoséquence de sols calcaires sur terrasses alluviales emboîtéesLes terrasses alluviales sont quaternaires :– la plus ancienne (1) a un million d’années ;– la plus récente (3) a quelques centaines d’années ;– la terrasse (2) a quelques dizaines de milliers d’années.Les sols sont à profil calcaire différencié : ils sont calcaires et ils possèdent un horizon d’accumulation du calcaire Bca qui est d’autant plus développé que les sols sont plus vieux, donc situés sur des terrasses plus anciennes.Steppe à armoise au premier plan.La plupart des sols viennent d’être labourés superficiellement et semés en céréales.
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/8308/img-17.jpg
Fichier image/, 440k
Légende 17. Ukraine – Chernozem
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/8308/img-18.jpg
Fichier image/, 214k
Légende 18. Allemagne – Podzol
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/8308/img-19.jpg
Fichier image/, 290k
Légende 19. Maroc (Sahara) – Solonchak
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/8308/img-20.jpg
Fichier image/, 179k
Légende 20. Maroc – Solonetz
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/8308/img-21.jpg
Fichier image/, 192k
Légende 21. France (Charentes) – Rendzine
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/8308/img-22.jpg
Fichier image/, 595k
Légende 22. Sénégal – Vertisol
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/8308/img-23.jpg
Fichier image/, 401k
Légende 23. Équateur – Andosol
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/8308/img-24.jpg
Fichier image/, 171k
Légende 24. Côte d’Ivoire – Latérite
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/8308/img-25.jpg
Fichier image/, 202k
Légende 25. Brésil – Nitisol
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/8308/img-26.jpg
Fichier image/, 197k
Légende 26. Brésil – Ferralsol
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/8308/img-27.jpg
Fichier image/, 408k
Légende 27. Maroc – Sol fersiallitique
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/8308/img-28.jpg
Fichier image/, 537k
Légende 28. France (Saône) – Sol lessivé dégradé
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/8308/img-29.jpg
Fichier image/, 424k
Légende 29. Maroc – Sol à croûte et encroûtement calcaires.
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/8308/img-30.jpg
Fichier image/, 214k
Légende 30. Burkina Faso – Sol à carapace et cuirasse ferrugineuse.
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/8308/img-31.jpg
Fichier image/, 328k
Légende 31. Irlande – Tourbes.
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/8308/img-32.jpg
Fichier image/, 348k
Légende 32. Norvège (Spitzberg) – Cryosol.
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/8308/img-33.jpg
Fichier image/, 619k

© IRD Éditions, 2010

Conditions d’utilisation : http://www.openedition.org/6540