★ À maîtriser
Les oxydes, hydroxydes et oxyhydroxydes de Fe, Mn et Al sont peu abondants dans les sols, mais très réactifs et jouent un rôle majeur dans leurs processus chimiques.
L’altération des minéraux primaires et argileux libère du Fe, du Mn et de l’Al, qui réagissent ensuite avec O₂ et H₂O.
Les oxydes de fer ont un faible produit de solubilité, une grande surface spécifique et un fort pouvoir pigmentant ; la substitution par l’aluminium augmente leur stabilité.
Compléments
Les oxydes de fer comprennent la goethite (αFeOOH), l’hématite (αFe₂O₃), la ferrihydrite (Fe₅OH₈·4H₂O) et la lépidocrocite (γFeOOH).
Les minéraux d’aluminium cités sont la gibbsite (Al(OH)₃), la boehmite (AlOOH) et le diaspore (AlOOH).
Les oxydes de fer présentent un continuum allant de composés amorphes à des composés bien cristallisés, et leur étude mobilise notamment la DRX, la spectroscopie infrarouge et des dissolutions spécifiques.
Les oxydes de fer peuvent incorporer par substitution Al, Ni, Mn, Co, Cr, Cu et Zn ; l’aluminium représente 33 % dans la goethite et 17 % dans l’hématite, où il stabilise la structure.
📌 Les oxydes de fer sont stables en conditions supergènes, mais peuvent se dissoudre en conditions réductrices.
★ À maîtriser
📐 Formule - La photosynthèse est représentée par la relation .
Les apports organiques au sol sont :
Les sols constituent le plus grand puits de carbone continental, avec 680 milliards de tonnes dans les 30 premiers centimètres, contre 560 milliards de tonnes dans la végétation (FAO, 2017).
Compléments
★ À maîtriser
Compléments
📌 Le mull est associé à un horizon A biomacrostructuré, tandis que le moder présente un horizon A de juxtaposition et que le mor présente un horizon A de juxtaposition ou directement un horizon E. - Jabiol et al., 2007
OL → OF → OH : la litière se fragmente puis s’humifie.
★ À maîtriser
Compléments
La cellulose représente 20 à 50 % des tissus végétaux et 2 à 10 % de la matière organique des sols (MOS).
L’hémicellulose représente 10 à 30 % des tissus végétaux et 0 à 2 % de la MOS.
Les protéines représentent 1 à 15 % des tissus végétaux et 28 à 35 % de la MOS.
La cellulose et l’hémicellulose fournissent des sucres, respectivement du glucose et des pentoses, qui alimentent les microorganismes hétérotrophes ; leur biodégradation est rapide, mais environ 20 % restent et s’accumulent.
Les lignines constituent des sources et des précurseurs des matières organiques humifiées, et les sucres résiduels peuvent aussi contribuer à la formation de substances humiques.
La cellulose domine les tissus végétaux, tandis que la lignine et les protéines dominent la MOS.
★ À maîtriser
La matière organique du sol peut retenir une quantité d’eau équivalant à 20 fois son poids, ce qui limite l’assèchement.
Les fonctions acides dissociées de la matière organique contribuent à un échange de cations de 150 à 300 cmol/kg et à 20 à 70 % de la capacité d’échange cationique du sol.
La décomposition de la matière organique des sols libère du CO₂, NH₄⁺, NO₃⁻ et PO₄³⁻, qui constituent des nutriments pour les plantes et les microorganismes.
La dissociation des groupements fonctionnels de la matière organique varie en fonction du pH, ce qui rend ses charges de surface et sa capacité d’échange cationique variables. - Stevenson, 1982
Compléments
Les polysaccharides de la matière organique stabilisent les agrégats et améliorent la structure du sol.
La matière organique présente une surface spécifique de 800 à 900 m²/g, permettant la sorption de solutés variés, notamment des cations, des ions métalliques et des composés organiques.
Les groupements fonctionnels oxygénés de la matière organique comprennent notamment les carboxyles (–COOH) et les hydroxyles (–OH), auxquels s’ajoutent des groupements comme les amines (–NH₂).
Le pH modifie la dissociation des groupements fonctionnels → la CEC varie.
★ À maîtriser
Compléments
La sorption des composés organiques par la matière organique contrôle notamment la persistance et la dégradabilité des pesticides et des HAP.
La matière organique peut stabiliser des xénobiotiques sous forme de résidus liés et contribuer à leur cotransport.
Les propriétés de la matière organique, dont sa persistance, sont liées à sa nature et à ses transformations. - Derrien et al., 2023
Composition des tissus végétaux et de la MOS
| Constituant | Tissus végétaux | MOS |
|---|---|---|
| Cellulose | 20 à 50 % | 2 à 10 % |
| Hémicellulose | 10 à 30 % | 0 à 2 % |
| Lignine | 10 à 30 % | 35 à 50 % |
| Protéines | 1 à 15 % | 28 à 35 % |
| Graisses, cires, etc. | 1 à 8 % | 1 à 8 % |
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1. Quelle caractéristique décrit le mieux les oxydes, hydroxydes et oxyhydroxydes de Fe, Mn et Al dans les sols ?
2. Après l’altération des minéraux primaires et argileux, que deviennent le Fe, le Mn et l’Al libérés ?
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Quel rôle jouent les oxydes, hydroxydes et oxyhydroxydes de Fe, Mn et Al dans les processus chimiques du sol ?
Ils jouent un rôle majeur.
Quels éléments l’altération des minéraux primaires et argileux libère-t-elle ?
Du Fe, du Mn et de l’Al.
Quelle relation représente la photosynthèse ?
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