La pédogénèse

Introduction

La formation des sols commence par la dégradation de la roche mère. Plus justement appelée matériel parental, la roche mère est la composition minérale de base, structurée de manière compacte.

On peut définir le sol comme étant la couche superficielle de la croûte terrestre composée d’un mélange de minéraux et de matières organiques (MO). C’est ce mélange qui permet aux plantes de pousser et qui définit la capacité du sol à engendrer une certaine production, en somme sa fertilité.

Étudier les sols

Afin de comprendre la fertilité des sols et de les entretenir il est donc nécessaire de les étudier. L’agrologie est la science qui s’intéresse à la couche la plus superficielle du sol, la couche arable dans laquelle passe les outils de travail, ce qui représente les 30 premiers centimètres environ. C’est dans cette couche que les plantes prélèvent leurs nutriments. Cependant les racines des plantes cultivées peuvent aller beaucoup plus profondément sous terre, notamment pour puiser l’eau. Il est donc tout aussi important de s’intéresser aux couches inférieures du sol. La science qui étudie ces couches inférieures est nommée pédologie, elle permet entre autre de mettre en évidence la présence ou non de couches imperméables qui retiennent l’eau.

Comprendre les sols

La roche mère n’est pas forcément un gros bloc de pierre uniforme, cela peut être le cas mais on retrouve aussi par exemple des “graves” qui sont des sols constitués d’un ensemble de grosses particules ( = de cailloux ) et qui ne forment donc pas un seul bloc stable.

Ce matériel parental va se dégrader au fil du temps sous l’influence du vent et de l’eau. Des particules de plus en plus fines vont se former. Les premiers végétaux colonisateurs vont venir s’installer sur la roche mère, ce sont les végétaux primaires en partie constitués de « mousses ». Ces plantes vont ainsi favoriser la dégradation de la roche mère en particules encore plus fines grâce notamment à la libération d’acides organiques. Une fine couche va se former à l’intermédiaire de la roche mère et des végétaux, composée de particules de matériel parental dégradé et de matières organiques issues soit des sécrétions de végétaux soit de débris de végétaux mort.

Cette couche va permettre aux végétaux secondaires de s’implanter. Ces végétaux vont fragmenter la roche mère en profondeur grâce à leurs racines. La couche précédemment formée va s’épaissir, permettant à des végétaux de plus en plus grands de s’implanter, entraînant une dégradation de la roche mère toujours plus intense.
Cette couche, mélange de matières organiques et de particules minérales, va former ce qu’on appelle à présent un sol.

Enfin sous l’action de l’eau d’infiltration, les éléments solubles vont être entraînés vers le sous-sol et vont s’accumuler dans différentes couches.

Toutes ces actions sur le sol en font un milieu dynamique dépendant de ces différents facteurs. Et ce sont ces variations de facteurs qui vont engendrer la formation de couches de sol ayant des propriétés et des caractéristiques homogènes, ce qu’on appelle des horizons.

Les horizons du sol

L’étude des différents horizons d’un sol permet de comprendre le fonctionnement de ce sol, sa capacité à drainer l’eau, sa concentration en matières organiques et en nutriments, la facilité des racines à s’enfoncer profondément …. Elle se fait en creusant des trous de 2 m de profondeur en moyenne (plus ou moins profond selon la profondeur de la roche mère) qu’on appelle fosse pédologique.

Les fosses permettent de mettre en valeur le profil du sol, c’est-à-dire la face de sol que l’on va étudier sur laquelle apparaît les différents horizons.

Les horizons se succèdent donc sur le profil, en moyenne sur une fosse de 2m de profondeur, on trouve de 3 à 5 horizons différents selon les sols. Ce qui n’exclut pas l’existence de sol avec un seul horizon de plusieurs mètres de profondeur, ou à l’inverse une succession de multiples horizons sur une petite profondeur.

La matière organique étant originaire des êtres vivants et ceux-ci se développant à la surface du sol, les horizons les plus riches en MO se retrouvent à la surface tandis que la concentration en MO diminue progressivement lorsqu’on s’enfonce dans le sol. Et de fait, puisque le premier horizon est le plus riche en MO, c’est l’horizon dans lequel l’activité biologique sera la plus intense et dans lequel les plantes vont puiser l’essentiel de leurs nutriments. Les horizons de profondeur, moins riche en MO mais plus concentrés en matière minérale vont essentiellement être visités par les racines des plantes qui y puiseront surtout de l’eau et quelques minéraux.

Conclusion

Le sol est un substrat complexe composé de matières minérales mais également de matières organiques, ce qui en fait un milieu particulier, unique. Sa formation est étroitement liée à l’apparition de la vie sur Terre et dépend tant des contraintes physiques (gel, vent, pluie…) que de l’activité biologique. Sa composition varie selon le type de roche mère et selon la profondeur. Ainsi l’étude des sols ne peut se focaliser qu’en surface, elle doit également s’intéresser à l’évolution des horizons sur le profil afin d’anticiper le développement racinaire des végétaux.

Sources:

Livre:
Soltner D. , Les bases de la production végétal. TOME 1 Le sol et son amélioration. (2017) Broché.

Lien internet :
http://keepschool.com/fiches-de-cours/lycee/svt-biologie/sols-proprietes-formation.html