De nombreux auteurs ont déjà signalé l'existence d'organisa-tions pelliculaires en zones arides ou semi-arides (AUBERT et MAI-GNIEN, 1948; BOULET, 1966; BoCQUIER, 1971; ALPERoVITCH et DAN, 1973; ESCADAFAL, 1981, etc . . . l , Plus rares sont les études qui ont porté sur les D.P.S. des sols alluviaux de ces régions (RADWANSKY, 1968; SHARMA et AGRAWALL, 1980).
Sur le site que nous étudions ici. cette organisation de sur-face se présente macroscopiquement comme la succession de trois
"microhorizons" (Fig. 1\1°9)
FIG. n' 9: ORGANISATION MACROSCOPIQUE DE L'O.P.S. NATURELLE SUR ALLUVIONS ARGILEUSES
1 -
Un microhorizon sableux discontinu,
de 1 mm environ d'épaisseur, occupant (5% de la surface couverte) les anfractuosités du micro-horizon sous-jacent au-quel i l adhère. Il est constitué de sables fins lé-gèrement cimentés. La po~osité apparaît à l'examen visuel comme intersticielle.2 -
Un microhorizon continu, argileux.
àporosité vési-culaire.
Son épaisseur est d'environ 2 mm, et le diamètre des vésicules n'excède pas 1 mm. Il adhère au microhorizon suivant.3 -
Un microhorizon continu, sableux, massif.
Il est peu poreux, de texture sablo-argileuse, peu cohérent;il n'adhère pas à l'horizon suivant (premier horizon du profil pédologique).
On note immédiatement que la pmrosité vésiculaire se situe principalement à l'intérieur de cette organisation pelliculaire, alors que ce type de porosité est habituellement décrit à
la ba-se
des ·croOtes superficielles· (PALElSKAYA, LAVRDV et KDGAN, 19681 MOTT, BRIDGE et ARNDT, 1979).La principale modification macroscopique déterminée par les pluies sur ce type d'O. P.S. est l'apparition de fentes de retrait de 0,5 à 1,5 mm de large, profondes de 4 à 5 mm. Elles délimitent des surfaces polygonales de 3 à 7 cm de côté.
La
microscopie optique,
peu utilisée jusqu'à présent pour l'étude de ces formations de surface -si ce n'est par EVANS et BUDL (1968), PAGLIAI et LAMARGA (1979), pour les états naturels, et par JONGERIUS (1970), BISHAY et SlOOPS (1975) et BLIC (1979), pour les horizons labourés- permet de préciser les relations que les constituants présentent entre eux, d'un point de vue struc-tural (arrangement) et pa~fois d'un point de vue chronologique(ordre relatif de mise en place des constituants).
Sur les lames minces réalisées dans ces O.P.S., on identi-fie facilement les trois microhorizons décrits précédemment (Fig.
N°9 ), et l '0n pré c i s e l es car a c tères sui van t s : 500(U
~
FIG. n'10 ORGANISATION MICROSCOPIQUE DES DEUX PR~MIERS MICRO - HORIZONS DE L"O.P.S. NATURELLE SUR ALLUVIONS ARGILEUSES
(d'.près photo. n'15 )
1 - Uicrohorizon sableux discontinu (Photo. N°15), Fig.
N°IO) : le squelette essentiellement quartzeux, est à dominance de sables fins (50%) avec 20% de limons grossiers et 15% de sables grossiers. Le plasma ar-gilo-limoneux a une structure èe type squelsépique (BREHER, 1964), c'est-!-dire qu'il présente des sé-parations plasmiques (exprimant des contraintes) orientées parallèlement à la surface des grains du squelette.
L'assemblage -qui concerne donc principalement le squelette quartzeux est de type intertextique (BREWER,
1964) ou monochitonic (STOOPS et JONGERIUS, 1975), c'est-l-dire que les ponts reliant les grains de squelette grossiers sont ici principalement cons-titués de squelette fin (BOCQUTER, 1974).
La porosité est essentiellement constituée par des vides d'entassement. On note également quelques vésicules (diamètre inférieur à 500 ~), ouvertes en surface (Photo. N°15).
2 - Microhorizon continu ar ilo-limoneux à orosité vésiculaire (Photo. N 15, Fig. N 10). Le P asma
argilo-limoneux est ici largement dominant (65%).
Il n'est pas orienté (isotique à argilasépique), du fait de la présence de limons (BREWER et HALDANE, 1957). Le squelette quartzeux est principalement représenté (30%) par des sables fins, et à 5% seu-lement par des sables grossiers.
L'assemblage du plasma et du squelette devient ici de type porphyrosquelique,c'est-à-dire que les grains de quartz sont noyés dans le plasma argilo-limoneux. Ce fond matriciel présente deux types de pores vésiculaires: de grandes vésicules (450 ~),
sphériques, parfois ouvertes, disposées parallèle-ment à la surface, et des vésicules plus petites
(150 ~), plus ovoides, sous-jacentes aux premières.
3 - Microhorizon continu, sableux, massif: le sque-lette quartzeux redevient ici dominant (20% de sables de 400 u , 40% de 150 u , 15% de 50 ~). Les grains les plus grossiers (1,5 mm) se localisent à la base de ce microhorizon, où ils favorisent -en augmentant également la porosité- la séparation de l'ensenble de ces trois microhorizons avec le premier horizon du profil. Le plasma argilo-limo-neux (20%), à dominante argilasépique, est locale-ment orienté autour du squelette (squelsépique) ou des vides (vosépique).
L'assemblage du plasma et du squelette varie d'in-tertextique à aggloméroplasmique. Les vides, de dimensions importantes (3 à 4 mm), sont principa-lement des chenaux d'origine biologique. Ils se
localisent au sommet de ce microhorizon. La poro-sité est ailleurs constituée de vides d'entassement.
L'étude da lames minces d'O. P.S. prélevées après les pluies permet de mettra en évidence les variations majeures suivantes
Le microhorizon sableux devient continu et s'épaissit (600 ~ en amont de la parcelle, 300 ~ en aval). La porosité est surtout intersticielle; elle est égale-ment constituée de quelques vésicules petites (100 ~).
Le microhorizon argilo-limoneux se réduit seur qui variait avant les pluies de 0,75 à n'est plus que de 0,3 à 0,5 mm. La porosité jours vésiculaire.
son épais-2,00 mm, est
tou-Le microhorizon sableux subi de transformation
continu ne not'Dle
semble pas avoir
Il apparaît d'emblée que les principaux caractères
microsco-pi~ues des deux microhorizons superficiels, et notam~ent leur épaisseur, sont liés à la pluie. L'extension du microhorizon sa-bleux superficiel, qui s'opère simultanément à la diminution d'épaisseur du microhorizon argilo-limoneux sous-jacent, semble indiquer un lien génétique entre ces deux formations qu'il con-vient de préciser. L'étude expérimentale de la formation de ces D.P.S. tentera de fournir des données, qui permettront d'aborder ce problème avec plus de précision (cf. 3ème partie).
Les deux microhorizons, dont l'épaisseur dépend d'un phéno-mène extérieur (la pluie), contiennent des vésicules. Le micro-horizon sous-jacent, dont les caractéristiques microscopiques paraissent constantes, est nettement plus poreux. Afin de préci-ser la distribution de cette porosité, nous en avons réalisé une étude quantitative, qui sera présentée dans la seconde partie.
~~_~!~~9?~9~!~_~1~~!~9~!9~~_~_Q~1~i~g~,nous avons étudié des échantillons prélevés après les pluies. Une partie du micro-horizon sableux superficiel a disparu lors des manipulations.
C'est donc le plus souvent 19 sommet du deuxième microhorizon qui est observable. Les porosités vésiculaires se présentent alors comme des "cratères miniatures" [PALESTKAYA, LAVRDV et KDGAN, 1958), prenant l'aspect de ~éta-vides les parois de ces pores n'apparaissent pas lisses aux grossissements utilisésl
mais irrégulières.
Un réseau de micro-organismes filamenteux, disposés horizon-talement, semble constituer un t r e i l l i s susceptible de renforcer la cohésion de ce microhorizon argilo-limoneux (Photo. N°16 et 17). Alors que le rôle joué par ce type de micro-organismes sur la stabilisation des agrégats est bien établi (HARRIS, CHESTERS, ALLEN, 1966), leur action sur l'évolution des D.P.S. est plus controversée: pour FLETCHER et MARTIN (1948) ils amélioreraient leur infiltrabilité, tandis que pour LODPE et GIFFORD (1972) leurs effets seraient minimes sur les caractéristiques chimiques, la perméabilité et l'érodibilité de ces organisations superfi-cielles. Compte-tenu de leur présence très discrète au sein du
microhor1zon continu argilo-limoneux, nous adoptons cet avis, tout en considérant que ces micro-organismes filamenteux sont suscep-tibles de stabiliser, très localement des particules fines (argile ou limon finsJ (Photo. N°17J. Cette action semble davantage due à l'adhérence aux mucilages, qu'ô un effet physique d'emballage (ASPIRAS et al., 1971J.
Ce type d'organisation pelliculaire superficielle constituée de la succession d'un microhorizon plus ou moins continu, sableux et faiblement cimenté sus-jacent à un microhorizon continu argi-leux, ou argilo-limoneux est très fréquente dans les zones sub-désertiques (BOULET, 1966J. On l'observe également très souvent en zone sahélienne: aussi bien en Haute-Volta (VALENTIN, 1981 aJ, qu'au Mali (LEPRUN, 1978 et 1979J, ou au Sénégal (VALENTIN,1981 cJ.