11 octobre 2016
Amandine Liénard
Pédologie
Concepts de base
Plan
1.
Introduction
2.
Origine et formation du sol
3.
Composante minérale (texture)
4.
Composante organique
5.
Structure (porosité)
6.
Eau dans le sol (eau utile)
7.
Biologie et biodiversité des sols
8.
Menaces qui pèsent sur les sols
Le sol est un ensemble d’horizons
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
Le sol a différents niveaux de perception
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
1/ 1947-1991
Sondages à une profondeur de
120 cm selon un maillage de
75 x 75 m (1/5 000)
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
1/ 1947-1991
Sondages à une profondeur de
120 cm selon un maillage de
75 x 75 m (1/5 000)
2/ Transposition sur fond
topographique (1/10 000)
La carte numérique des sols de Wallonie
(CNSW)
1/ 1947-1991
Sondages à une profondeur de
120 cm selon un maillage de
75 x 75 m (1/5 000)
2/ Transposition sur fond
topographique (1/10 000)
3/ Impression sur fond IGN
Planchette 175 E de Dinant IRSIA – Levée par P. Bourguignon, 1963
La carte numérique des sols de Wallonie
(CNSW)
1/ 1947-1991
Sondages à une profondeur de
120 cm selon un maillage de
75 x 75 m (1/5 000)
2/ Transposition sur fond
topographique (1/10 000)
3/ Impression sur fond IGN
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
La carte numérique des sols de Wallonie
(CNSW)
Soit 270 planchettes de 8.000 ha chacuneLégende ( ~ 6.000 sigles pédologiques) Série normale
- Texture (1ère lettre majuscule) - Drainage naturel (2ème lettre) - Développement de profil (3ème lettre)
- Nature et importance de la charge en éléments grossiers (si > 15 %, lettre(s) en 4ème position)
Série complexe = majuscules associées ou couvrant plusieurs minuscules
Série dérivée (substrat différent) = préfixe
Phase ("érosion", profondeur…) = suffixe
Planchette 175 E de Dinant IRSIA – Levée par P. Bourguignon, 1963
Exemple : définition de "wGbax2"
Sol limono-caillouteux à charge de silexite, à bon drainage,
à horizon B textural et
à phase à substrat argilo-sableux à faible profondeur
1/ 1947-1991
Sondages à une profondeur de
120 cm selon un maillage de
75 x 75 m (1/5 000)
2/ Transposition sur fond
topographique (1/10 000)
3/ Impression sur fond IGN
Planchette 175 E de Dinant IRSIA – Levée par P. Bourguignon, 1963
N 20 0 20 Kilometers
Planchettes éditées - non éditées
222 E 175 E 218 E 131 E 214 E 136 E 166 E 167 E 196 E 174 E 160 E 148 E 165 E 209 E 155 E 207 E 117 E 158 E 157 E 147 E 204 E 149 E 145 E 187 E 139 E 179 E 156 E 130 E 170 E 176 E 159 E 154 E 180 E 169 E 194 E 144 E 146 E 171 E 135 E 185 E 132 E 134 E 143 E 133 E 118 E 188 E 164 E 153 E 195 E 202 E 173 E 168 E 140 E 141 E 142 E 208 E 213 E 191 E 129 E 121 E 128 E 182 E 124 E 203 E 127 E 113 E 178 E 126 E 152 E 186 E 125 E 163 E 150 E 177 E 151 E 201 E 193 E 181 E 123 E 116 E 112 E 217 E 183 E 120 E 212 E 184 E 206 E 172 E 223 E 219 E 111 E 122 E 160 'B 160 'A 171 'A 190 E 132 W 223 W 174 W 145 W 218 W 166 W 175 W 219 W 165 W 156 W 192 W 197 W 214 W 196 W 170 W 167 W 159 W 176 W 183 W 155 W 194 W 143 W 209 W 136 W 207 W 149 W 148 W 202 W 185 W 130 W 117 W 160 W 146 W 157 W 204 W 147 W 154 W 188 W 187 W 158 W 123 W 191 W 168 W 171 W 134 W 208 W 144 W 140 W 180 W 135 W 182 W 131 W 153 W 195 W 141 W 213 W 173 W 133 W 164 W 205 W 179 W 203 W 142 W 118 W 122 W 129 W 169 W 186 W 177 W 125 W 112 W 128 W 127 W 178 W 126 W 152 W 151 W 139 W 113 W 121 W 215 W 197 E 149 'A 222 W 210 W 116 W 163 W 120 W 119 W 199 E 136 'A 119 E 171 'B 180 'A 115 W 103 E 138 E 150 W 107 E 115 E 114 W114 E 199 W 198 E 212 W 217 W 149 'B 137 E 189 W 211 E 104 W 95E 184 W 192 E 111 W 201 W 225 E 162 E 99W 221 E 162 W 138 W 161 W 225 W 200 W 108 W 98W 215 E 96W 97W 205 E 109 W 216 E 181 W 104 E 193 W 99E 123 A 161 E 171 'C 160 'C 198 W 124 W 190 W 189 'A 189 E 110 E 103 W 172 W 226 W 107 W 102 E 98E 105 W 106 E 220 W 136 'B 97E 200 E 224 W 109 E 100 W 206 W 210 E 180 'B 137 W 226 E 149 'C 108 E 211 W 197 'A 221 W 102 W 71/ 2 41/ 5 71/ 3 53/ 5 48/ 1 50/ 8 53/ 8 68/ 5 53/ 3 50/ 7 68/ 6 53/ 7 40/ 8 68/ 7 53/ 1 48/ 5 58/ 5 68/ 2 43/ 6 60/ 7 68/ 1 53/ 4 60/ 5 55/ 3 54/ 2 54/ 1 49/ 7 54/ 5 60/ 6 53/ 6 50/ 6 58/ 1 47/ 7 59/ 5 47/ 1 49/ 4 53/ 2 65/ 5 43/ 5 65/ 6 64/ 5 50/ 1 49/ 3 64/ 1 59/ 1 40/ 5 40/ 1 50/ 5 47/ 8 64/ 6 48/ 3 56/ 3 40/ 2 49/ 6 48/ 8 49/ 2 65/ 2 50/ 2 48/ 7 48/ 2 60/ 2 45/ 2 65/ 1 55/ 8 49/ 1 48/ 6 47/ 5 60/ 3 60/ 1 40/ 6 49/ 5 55/ 4 43/ 1 54/ 6 49/ 8 57/ 7 47/ 6 56/ 6 54/ 3 55/ 2 56/ 1 59/ 6 42/ 5 47/ 4 64/ 7 47/ 3 48/ 4 56/ 2 45/ 3 56/ 5 42/ 7 42/ 8 59/ 2 57/ 3 41/ 6 42/ 6 47/ 2 40/ 7 41/ 8 46/ 7 59/ 7 46/ 1 67/ 3 52/ 7 40/ 4 41/ 7 60/ 4 52/ 3 52/ 4 46/ 8 59/ 8 65/ 3 55/ 7 64/ 2 52/ 8 54/ 4 45/ 4 46/ 2 46/ 4 64/ 8 64/ 3 67/ 4 57/ 8 46/ 3 39/ 8 42/ 2 40/ 3 39/ 6 42/ 3 39/ 7 55/ 1 59/ 3 57/ 4 37/ 6 64/ 4 54/ 7 38/ 8 37/ 7 37/ 3 38/ 2 39/ 5 55/ 6 38/ 7 38/ 6 46/ 6 55/ 5 59/ 4 38/ 5 37/ 8 52/ 2 45/ 6 54/ 8 46/ 5 45/ 7 45/ 8 63/ 4 58/ 8 57/ 2 45/ 1 43/ 2 38/ 1 39/ 4 42/ 1 37/ 4 67/ 8 58/ 2 41/ 4 68/ 3 67/ 2 58/ 4 63/ 8 52/ 6 71/ 4 68/ 8 37/ 2 71/ 1 42/ 4 65/ 7 39/ 3 52/ 1 57/ 6 41/ 3 50/ 3 41/ 1 60/ 8 43/ 7 39/ 1 56/ 4 56/ 7 62/ 4 41/ 2 45/ 5 32/ 6 38/ 3 62/ 3 44/ 4 34/ 6 67/ 1 39/ 2 38/ 4 67/ 7 62/ 2 61/ 1 50/ 4 32/ 7 44/ 2 58/ 3 37/ 1 66/ 4 63/ 3 51/ 3 44/ 3 51/ 1 71/ 571/ 6 63/ 1 51/ 4 34/ 7 70/ 4 35/ 5 30/ 5 57/ 1 28/ 6 68/ 4 58/ 7 65/ 4 67/ 6 29/ 7 28/ 7 29/ 5 32/ 8 43/ 3 51/ 2 62/ 1 37/ 5 30/ 6 56A /1 57/ 5 50A /5 61/ 3 32/ 5 61/ 2 36/ 2 52/ 5 71/ 7 34/ 5 33/ 5 31/ 8 69/ 5 33/ 8 43/ 8 72/ 1 29/ 8 63/ 2 35/ 6 29/ 6 30/ 7 63/ 7 56/ 8 44/ 1 65/ 8 71/ 8 34/ 8 50A /1 66/ 3 61/ 5 70/ 3 33/ 7 31/ 7 106W 58/ 6 Légende Planchettes non éditées
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
La carte numérique des sols de Wallonie
(CNSW)
En Wallonie : 214 planchettes éditées 56 non éditées = 400.000 ha
1/ 1947-1991
Sondages à une profondeur de
120 cm selon un maillage de
75 x 75 m (1/5 000)
2/ Transposition sur fond
topographique (1/10 000)
3/ Impression sur fond IGN
4/ Numérisation
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
La carte numérique des sols de Wallonie
(CNSW)
1/ 1947-1991
Sondages à une profondeur de
120 cm selon un maillage de
75 x 75 m (1/5 000)
2/ Transposition sur fond
topographique (1/10 000)
3/ Impression sur fond IGN
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
13
La carte numérique des sols de Wallonie
(CNSW)
http://cartopro3.wallonie.be/CIGALE/viewer.htm
Plan
1.
Introduction
2.
Origine et formation du sol
3.
Composante minérale (texture)
4.
Composante organique
5.
Structure (porosité)
6.
Eau dans le sol (eau utile)
7.
Biologie et biodiversité des sols
8.
Menaces qui pèsent sur les sols
Le sol est fonction de paramètres
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
Fitzpatrick 2006
Sol = fct (Cl, r, g, o). T
1
+ m.T
2
Le sol est fonction de paramètres
Sol = fct (Cl, r, g, o). T
1
+ m.T
2
Climat
• Principe de zonalité
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
Le sol est fonction de paramètres
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
Le sol est fonction de paramètres
Sol = fct (Cl, r, g, o). T
1
+ m.T
2
Clim
1 cm en 1000 ans
50 cm en 30 ans
Le sol est fonction de paramètres
Sol = fct (Cl, r, g, o). T
1
+ m.T
2
Roche-mère
Altération de la roche et
installation de la végétation… … formation d’une couche meuble: le sol
DESMILLIERSD’ANNÉES
Le sol est fonction de paramètres
Sol = fct (Cl, r, g, o). T
1
+ m.T
2
Roche-mère
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
Roche est un ensemble de minéraux +/- différenciés
Le sol est fonction de paramètres
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
Roche Roche magmatique
Le sol est fonction de paramètres
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
Le sol est fonction de paramètres
Chaud
Froid
Rapide
Lent
La texture d’une roche magmatique dépend de sa vitesse de refroidissement
Le sol est fonction de paramètres
Sol = fct (Cl, r, g, o). T
1
+ m.T
2
Roche-mère
• Roche-mère magmatique
• Roche-mère sédimentaire
http://www2.cslaval.qc.ca/
Le sol est fonction de paramètres
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
http://www2.cslaval.qc.ca/
Le sol est fonction de paramètres
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
Les particules de sédiments vont se cimenter
pour former des roches.
Processus = Diagénèse
http://www2.cslaval.qc.ca/
Le sol est fonction de paramètres
Le sol est fonction de paramètres
Le sol est fonction de paramètres
Le sol est fonction de paramètres
Sol = fct (Cl, r, g, o). T
1
+ m.T
2
Roche-mère
• Roche-mère magmatique
• Roche-mère sédimentaire
• Roche-mère métamorphique
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
Le sol est fonction de paramètres
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
Pression et température élevée transforment
les roches ignées et sédimentaires en roches
métamorphiques.
Processus = Métamorphisme
Le sol est fonction de paramètres
Sol = fct (Cl, r, g, o). T
1
+ m.T
2
Géomorphologie
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
Le sol est fonction de paramètres
Sol = fct (Cl, r, g, o). T
1
+ m.T
2
Géomorphologie
• Compréhension de la physiographie, du relief et des
aspects dynamiques
Le sol est fonction de paramètres
Sol = fct (Cl, r, g, o). T
1
+ m.T
2
Le sol est fonction de paramètres
Sol = fct (Cl, r, g, o). T
1
+ m.T
2
Le sol est fonction de paramètres
Sol = fct (Cl, r, g, o). T
1
+ m.T
2
Géomorphologie
• Compréhension de la physiographie, du relief et des
aspects dynamiques
• Transport des produits d’altération (allochtonie –
autochtonie)
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
Le sol est fonction de paramètres
Sol = fct (Cl, r, g, o). T
1
+ m.T
2
Géomorphologie
• Compréhension de la physiographie, du relief et des
aspects dynamiques
• Transport des produits d’altération (allochtonie –
autochtonie)
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
Le sol est fonction de paramètres
Sol = fct (Cl, r, g, o). T
1
+ m.T
2
Organismes vivants/morts
• Pénétration de la matière organique dans le profil
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
Le sol est fonction de paramètres
Sol = fct (Cl, r, g, o). T
1
+ m.T
2
Organismes vivants/morts
• Pénétration de la matière organique dans le profil
Le sol est fonction de paramètres
Sol = fct (Cl, r, g, o). T
1
+ m.T
2
Organismes vivants/morts
• Pénétration de la matière organique dans le profil
Le sol est fonction de paramètres
Sol = fct (Cl, r, g, o). T
1
+ m.T
2
Organismes vivants/morts
• Pénétration de la matière organique dans le profil
• Support nutritif pour les plantes et la vie microbienne
• Turnover de la matière organique
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
Le sol est fonction de paramètres
Sol = fct (Cl, r, g, o). T
1
+ m.T
2
Temps géologique : T
1
Notion d’héritage
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
Le sol est fonction de paramètres
T
1
: héritage
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
Le sol est fonction de paramètres
Sol = fct (Cl, r, g, o). T
1
+ m.T
2
Temps géologique : T
1
Notion d’héritage
Activités humaines : m
Management, la gestion humaine des sols
Le sol est fonction de paramètres
Le sol est fonction de paramètres
Sol = fct (Cl, r, g, o). T
1
+ m.T
2
Temps géologique : T
1
Notion d’héritage
Activités humaines : m
Management, la gestion humaine des sols
Temps à l’échelle humaine : T
2
Management, la gestion humaine des sols
www
Les grandes étapes de la formation d’un sol
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
Les grandes étapes de la formation d’un sol
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
Altération
+
Humification
+
Migrations = Profil d’horizons
Profil = ensemble d’horizons
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
R: roche-mère dure, continue, plus ou moins fissurée mais ne permettant pas le développement racinaire
A : horizon enrichi en matière organique MO < 30% O : horizon holorganique MO > 30%
E: horizon éluvial appauvri ou dit lessivé en humus, en argile, en sesquioxydes
B: horizon illuvial enrichi ou d’accumulation
C: roche-mère plus ou moins meuble permettant encore le développement racine
Du climat Des organismes vivants
De la géomorphologie De la roche mère De l'homme Et du temps
Position dans le paysage
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
Quelques grands types de sol
Quelques grands types de sol
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
Quelques grands types de sol
Plan
1.
Introduction
2.
Origine et formation du sol
3.
Composante minérale (texture)
4.
Composante organique
5.
Structure (porosité)
6.
Eau dans le sol (eau utile)
7.
Biologie et biodiversité des sols
8.
Menaces qui pèsent sur les sols
Composantes du sol
Fraction Fraction organique organique 5% 5%Fraction minérale Fraction minérale 45% 45% EauEau Air Air
Texture du sol
• Proportion relative de particules de dimensions différentes
Texture du sol
• Proportion relative de particules de dimensions différentes
• Appréciation de la texture
sur le terrain
Texture du sol
Texture du sol
• Proportion relative de particules de dimensions différentes
• Appréciation de la texture
sur le terrain
• Analyse granulométrique
en laboratoire
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
Texture du sol
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
Diagramme triangulaires des textures
Texture du sol
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
Courbe granulométrique cumulative par texture
Plan
1.
Introduction
2.
Origine et formation du sol
3.
Composante minérale (texture)
4.
Composante organique
5.
Structure (porosité)
6.
Eau dans le sol (eau utile)
7.
Biologie et biodiversité des sols
8.
Menaces qui pèsent sur les sols
Composantes du sol
Fraction Fraction organique organique 5% 5%Fraction minérale Fraction minérale 45% 45% EauEau Air Air
Généralités
• Matière organique
Substrat indispensable au développement de la vie biologique des sols
source majeur de carbone et d’énergie pour les micro-organismes
• Matière organique fraîche (M.O.F.)
Fraction organique encore peu transformée d’origine végétale ou
animale
Généralités
• Trois grandes catégories de matériaux organiques
Débris – Résidus – substances fines
• Horizons holorganiques : proportion en matériaux variables
-
L: débris + substances fines (10%)
-
F: résidus + substances fines (variable de 10-70%)
-
H: substances fines + résidus (< 30%)
• Horizons humifères : substances fines plus ou moins
intimement incorporées aux constituants minéraux
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
La matière organique en milieu forestier
• Apport annuel en M.O.F., par la chute des feuilles
Litière
• La forme de l’humus est le reflet de l’activité biologique du sol
• Trois grandes familles d’humus terrestre
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
Ol/Of Oh Ah B/E
La matière organique en milieu forestier
• Apport annuel en M.O.F. par la chute des feuilles
Litière
• La forme de l’humus est le reflet de l’activité biologique du sol
• Trois grandes familles d’humus terrestre
• Si le sol est couvert d’une végétation herbacée
réelle
participation au cycle du carbone
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
La matière organique en milieu agricole
• Apport de M.O.F. discontinu, dépendant de l’homme (fumier,
résidus de récolte, paille incorporée, engrais verts,…)
• Décomposition est activée par l’enfouissement, le travail du
sol et l’apport d’engrais minéral
• Apport doit être équivalent à l’exportation:
• Rupture de l’équilibre induit une diminution du stock
d’humus parfois jusqu’à un seuil critique de 2%
• Dégradations des propriétés physiques et chimiques du
sol
Minéralisation de la M.O.F.
• Vitesse de minéralisation du carbone permet de
mesure le taux de minéralisation par unité de temps
définition du Turnover de l’humus
Minéralisation de la M.O.F.
Minéralisation de la M.O.F.
• Vitesse de minéralisation du carbone permet de
mesure le taux de minéralisation par unité de temps
définition du Turnover de l’humus
• Turnover rapide : stock d’humus incorporé dans le sol
faible car taux de minéralisation élevé
• Turnover lent : stock d’humus incorporé dans le sol élevé
car taux de minéralisation faible
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
Minéralisation de la M.O.F.
• Facteur le plus influant : le rapport C/N de la M.O.F.
- Facteurs positifs: C/N bas, soit une richesse en azote ainsi
qu’en cellulose, tannins vite décomposés
favoriser les graminées, légumineuses et le fumier de
ferme bien décomposé…
- Facteurs négatifs: C/N élevé, soit une faible teneur en
azote ainsi qu’une forte teneur en lignine, tannins peu
décomposables
éviter les amendements organiques, les pailles très
lignifiées, la sciure de bois…
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
M.O. et humus: incidences sur et dans le sol
• Constante pédogénétique
- Horizons organiques et humifères
- Migration et entraînement
- Décomposition des roches et minéraux
• Aspect physique
- Favorables : thermoprotection – structuration – protection
contre l’érosion
- Défavorable : rare
• Nutritifs (sources en nutriments)
• Aspects physico-chimiques
- Favorable: contribution au complexe argilo-humique
- Défavorables : consommation de l’oxygène, diminution du pH
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
Détermination quantitative de la M.O.
• Evaluation de la quantité de M.O. du sol par dosage du
carbone organique total
En milieu agricole: C x 1.72
En milieu forestier : C x 2
• Dosage de la M.O. par mesure du carbone organique total
méthode de Springer-Klee
Plan
1.
Introduction
2.
Origine et formation du sol
3.
Composante minérale (texture)
4.
Composante organique
5.
Structure (porosité)
6.
Eau dans le sol (eau utile)
7.
Biologie et biodiversité des sols
8.
Menaces qui pèsent sur les sols
La structure du sol
• La structure du sol se définit comme le mode d’assemblage
des constituants solides du sol
• Origine: Cimentation des grains grossiers (sable et limon) par
les éléments colloïdaux (argile et humus) associés en
complexes argilo-humiques
Agencement des composantes
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
Quartz
Complexes
argilo-humiques
Air
Eau
La structure du sol
• La structure du sol se définit comme le mode d’assemblage
des constituants solides du sol
• Origine: Cimentation des grains grossiers (sable et limon) par
les éléments colloïdaux (argile et humus) associés en
complexes argilo-humiques
• Paramètre du sol variable dans le temps et influencé par des
facteurs favorables ou défavorables
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
Porosité
• Structuration du sol conduit à la notion de volume
- 50% du volume solide (fraction minérale et organique)
- 50% du volume espace poral (air + eau)
• Espace poral : microporosité et macroporosité
- Microporosité : remplie d’eau
- Macroporosité : remplie d’air
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
Diagrammes de porosité
• Les diagrammes de porosité permettent de représenter la
répartition volumétrique par horizon des différentes formes
de porosité
Volume des substances solides – capacité en air – capacité en
eau utile – volume d’eau liée
Diagrammes de porosité
Diagrammes de porosité
• Les diagrammes de porosité permettent de représenter la
répartition volumétrique par horizon des différentes formes
de porosité
Volume des substances solides – capacité en air – capacité en
eau utile – volume d’eau liée
• Porosité structurale et porosité texturale
Rôles de la structure
• Porosité: circulation air et eau activité biologique
• Résistance à l’érosion: infiltration des eaux favorisée
• Amélioration du contact sol-racines
• Echanges thermiques entre sol et atmosphère
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
Aspects pratiques
• Consistance
- Traduit la cohésion et la résistance à la pression des unités
structurales
- Influencée par la granulométrie, le type de structure, la
stabilité et le degré d’humidité
- Meuble - friable - cohérente – durci suivant la résistance à
la pression
- Influence l’enracinement et les possibilités de travail du
sol
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
Aspects pratiques
• Stabilité de la structure
- La structure n’est pas stable dans le temps et évolue selon
les circonstances
- Facteurs de dégradation
- Saison humide
- Action mécanique des pluies battantes effet splash
- Altérations du ciment colloïdale par acidification et
modification d’état de l’humus
- Tassement et compaction par les engins lourds
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
Aspects pratiques
• Stabilité de la structure
- La structure n’est pas stable dans le temps et évolue selon
les circonstances
- Facteurs de dégradation
- Facteurs de conservation
- Teneurs équilibrées en argile et humus
- Présence de vers de terre
rôle primordial dans la
formation du complexe
- Présence de calcium et d’oxydes de fer et d’aluminium
rôle dans la floculation (agglomération)
Plan
1.
Introduction
2.
Origine et formation du sol
3.
Composante minérale (texture)
4.
Composante organique
5.
Structure (porosité)
6.
Eau dans le sol (eau utile)
7.
Biologie et biodiversité des sols
8.
Menaces qui pèsent sur les sols
Eau dans le sol
• Apports en eau:
Eau dans le sol
• Apports en eau:
Précipitation stagnation – ruissellement – infiltration
phénomènes d’humification percolation
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
Eau dans le sol
• Apports en eau:
Précipitation stagnation – ruissellement – infiltration
phénomènes d’humification percolation
• Alimentation en eau des végétaux dépend de:
- Quantité d’eau météorique infiltrée
- Quantité d’eau emmagasinée sur la zone de
développement racinaire
- Fraction d’eau effectivement utilisable par les végétaux
(fraction présente dans les pores de diamètre > 0.2µ)
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
Eau dans le sol
• Écoulement vers les nappes réseau de drainage structuré
Drainage lent : macroporosité se libère difficilement de l’eau
formation de gley et pseudogley
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
Eau dans le sol
• Écoulement vers les nappes réseau de drainage structuré
• Infiltration de l’eau importance des propriétés texturales
Bulbe d’humectation plus étroit et profond en sol sableux
volume de sol humidifié plus important en sol argileux
Eau dans le sol
Eau dans le sol
• Écoulement vers les nappes réseau de drainage structuré
• Infiltration de l’eau importance des propriétés texturales
• Mouvements de l’eau variables suivant les structures
Particulaire / grumeleuse – bloc / prismatique – laminaire /
massive : évolution vers une diminution de la perméabilité
Eau dans le sol
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
Grains isolés
En blocs
En plaques
Massive
Prismatique
Granulaire
Forte
Moyenne
Faible
Les eaux du sol
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
L’eau utile du sol
Introduction Origine Composante minérale Composante organique Structure Eau utile
Texture
pF 2.5
pF 4.2
Eau utile
Sable
5 – 15%
1 – 3%
4 – 12%
Limon
15 – 30%
5 – 15%
15 – 20%
Argile
30 – 45%
15 – 30%
+/- 15%
Influence sur l’alimentation en eau
• Rôle des saisons le besoin varie
• Conditions de géomorphologie
• Aptitude de la végétation à utiliser l’eau du sol
- Exigence en eau ou aptitude à absorber l’eau utile
dépend des espèces forestières comme cultivées
- Influence de l’enracinement
Plan
1.
Introduction
2.
Origine et formation du sol
3.
Composante minérale (texture)
4.
Composante organique
5.
Structure (porosité)
6.
Eau dans le sol (eau utile)
7.
Biologie et biodiversité des sols
8.
Menaces qui pèsent sur les sols
Biologie des sols
J. Bordier – Rustica Biologie et biodiversité des sols Menaces qui pèsent sur les sols
Différentes échelles de perception
European Atlas of Soil Biodiversity, 2010
Biologie et biodiversité des sols Menaces qui pèsent sur les sols
Le sol, un habitat influencé par la texture
European Atlas of Soil Biodiversity, 2010 Biologie et biodiversité des sols Menaces qui pèsent sur les sols
Le sol, un habitat influencé par la structure et
la porosité
Biologie et biodiversité des sols Menaces qui pèsent sur les sols
Types d’humus terrestres sont le résultat d’une
activité biologique différente
Chaînes trophiques du sol
European Atlas of Soil Biodiversity, 2010 European Atlas of Soil Biodiversity, 2010
Abondance des grands groupes d’invertébrés
de nos régions
Biologie et biodiversité des sols Menaces qui pèsent sur les sols
Les organismes du sol : Procaryotes
European Atlas of Soil Biodiversity, 2010 Biologie et biodiversité des sols Menaces qui pèsent sur les sols
Les organismes du sol : Cyanobactéries et algues
European Atlas of Soil Biodiversity, 2010 Biologie et biodiversité des sols Menaces qui pèsent sur les sols
Les organismes du sol : Cyanobactéries et algues
Effet des cyanobactéries sur les propriétés physiques d’un sol sub-tropical (Duval O.,
2004)
Biologie et biodiversité des sols Menaces qui pèsent sur les sols
Les organismes du sol : Champignons
European Atlas of Soil Biodiversity, 2010 Biologie et biodiversité des sols Menaces qui pèsent sur les sols
Les organismes du sol : Champignons
Les champignons mycorhizogènes sont des biofertilisants comme le montre la
différence de taille entre des capitules d’artichauts inoculés (à gauche) ou non
inoculés (à droite)
© INRA / S. Gianinazzi
Les organismes du sol : Myxomycètes -
Protozoaires - Tardigrades - Rotifères
Myxomycètes Protozoaires
Tardigrades
Rotifères
European Atlas of Soil Biodiversity, 2010
Les organismes du sol : Nématodes
European Atlas of Soil Biodiversity, 2010 Biologie et biodiversité des sols Menaces qui pèsent sur les sols
Les organismes du sol : Vers de terre
European Atlas of Soil Biodiversity, 2010 Biologie et biodiversité des sols Menaces qui pèsent sur les sols
Les organismes du sol : Collemboles
Biologie et biodiversité des sols Menaces qui pèsent sur les sols
Les organismes du sol : Acariens
Les organismes du sol : Myriapodes
European Atlas of Soil Biodiversity, 2010
Les organismes du sol : Fourmis
European Atlas of Soil Biodiversity, 2010
Les organismes du sol : Termites
European Atlas of Soil Biodiversity, 2010 www.cnrs.fr Biologie et biodiversité des sols Menaces qui pèsent sur les sols
Les organismes du sol : Isopodes terrestres
European Atlas of Soil Biodiversity, 2010 Biologie et biodiversité des sols Menaces qui pèsent sur les sols
Les organismes du sol : Carabidés
European Atlas of Soil Biodiversity, 2010 Biologie et biodiversité des sols Menaces qui pèsent sur les sols
Les organismes du sol : Macrofaune
European Atlas of Soil Biodiversity, 2010 Biologie et biodiversité des sols Menaces qui pèsent sur les sols
Plan
1.
Introduction
2.
Origine et formation du sol
3.
Composante minérale (texture)
4.
Composante organique
5.
Structure (porosité)
6.
Eau dans le sol (eau utile)
7.
Biologie et biodiversité des sols
8.
Menaces qui pèsent sur les sols
Prise en compte par les pouvoirs publics
• Le sol est soumis à des menaces de plus en plus
nombreuses provenant des activités humaines.
• Ces menaces n'apparaissent pas de manière homogène
dans toute l'Europe mais il est prouvé que les processus de
dégradation s'accentuent.
• Les 8 principales menaces identifiées par la Commission
Européenne
8 menaces pèsent sur les sols
1. Erosion
2. Perte de matières organiques
3. Contaminations
4. Tassement
5. Salinisation
6. Imperméabilisation
7. Glissements de terrain
8. Perte de biodiversité
Biologie et biodiversité des sols Menaces qui pèsent sur les sols
1. Erosion
• Le principe
Erosion du sol
Fertilité des sols Éléments nutritifs Biologie et biodiversité des sols Menaces qui pèsent sur les sols
• Les différentes formes
Fertilité des sols Éléments nutritifs Biologie et biodiversité des sols Menaces qui pèsent sur les sols
1. Erosion
• Les conséquences
1. Erosion
2. Perte de matières organiques
• Diminution de la stabilité structurale érosion,
détérioration de la capacité de rétention en eau et de
augmentation de la compaction du sol
• Diminution de la fertilité du sol (ex : fourniture de
nutriments), produit de la biomasse
• Détérioration du pouvoir fixateur et tampon du sol
• Impact sur la régulation de l’effet de serre en stockant le
carbone
2. Perte de matières organiques
Risques sanitaires pour l’homme, les plantes et les
animaux, risque de pollution des eaux
3. Contaminations
Biologie et biodiversité des sols Menaces qui pèsent sur les solsDeux types de contaminations : locale et diffuse
3. Contaminations
Biologie et biodiversité des sols Menaces qui pèsent sur les solsDécret relatif à la gestion des sols du 5 décembre 2008
3. Contaminations
Biologie et biodiversité des sols Menaces qui pèsent sur les sols
Décret relatif à la gestion des sols du 5 décembre 2008
3. Contaminations
Décret relatif à la gestion des sols du 5 décembre 2008
3. Contaminations
Déstructuration du sol et réduction de sa capacité d’infiltration
4. Tassement et compaction
pas de sens réel en RW
5. Salinisation
Biologie et biodiversité des sols Menaces qui pèsent sur les sols
Destruction de l’écosystème et ruissellement amplifié
http://apel.ccapcable.com/apel/images/capsules/shema-maisonc1.jpg
