Fiche de révision : Initiation à la pédologie

📋 Plan du Cours

1. Origine et nature du sol
2. Le sol comme système écologique
3. Les trois phases du sol
4. Diversité et nomenclature des sols
5. Définir et caractériser le sol
6. Fondements de la pédologie
7. Histoire de la science des sols
8. Applications et enjeux pédologiques

📅 Repères chronologiques

1. 1840la publication par Liebig du « Traité de chimie organique et de physiologie » marque la naissance de la pédologie et de la chimie agricole, avec une vision du sol surtout comme source d’éléments nutritifs pour les plantes cultivées
2. 1940le sol est considéré comme un écosystème dans les grandes étapes de l’histoire de la pédologie — H. Jenny, 1940
3. de 1972 à 1993le chlordécone a été utilisé dans les bananeraies de Guadeloupe et de Martinique, où sa rémanence dépend de la capacité des sols à le capturer

📖 1. Origine et nature du sol

🔑 Notions clés & Définitions

• Sol : Formation hybride et interface entre l’air, l’eau, les roches et les êtres vivants, issue de la rencontre du minéral et de l’organique.

★ À maîtriser

• Le sol s’élabore à la limite de la lithosphère, de l’atmosphère et de la biosphère grâce au mélange intime de leurs matières respectives.

Compléments

• L’origine mixte du sol explique l’essentiel de ses propriétés et de ses fonctions.

💡 Astuce mémo

Rencontre du minéral et de l’organique → formation hybride et interface naturelle

📖 2. Le sol comme système écologique

🔑 Notions clés & Définitions

• Système ouvert : Système qui échange de la matière et de l’énergie avec son environnement ; le sol est donc un ensemble dynamique.

★ À maîtriser

• Les trois grands états du sol sont:
  • l’état physique, caractérisé par la texture, la structure et le fonctionnement hydrique
  • l’état chimique, caractérisé par la diversité, l’abondance et la disponibilité des éléments nutritifs
  • l’état biologique, caractérisé par la diversité, l’abondance et l’activité des organismes

📌 Le résosol est la partie inerte du sol, tandis que le biosol est sa partie vivante, minoritaire en quantité mais essentielle par son rôle.

Compléments

• La pédogenèse est un processus thermodynamique dans lequel l’apport énergétique est maximal en surface.

💡 Astuce mémo

Résosol inerte ≠ biosol vivant, mais leur interaction forme le système sol

📖 3. Les trois phases du sol

🔑 Notions clés & Définitions

• Espace poral : Ensemble des vides laissés par la phase solide ; il constitue un milieu de vie et permet le stockage et le transport des fluides.
• Écotone : Zone d’interface entre deux milieux ; le sol est un écotone entre le milieu physique de la lithosphère et le milieu biologique de la biosphère.

★ À maîtriser

• Un sol fonctionnel est indicativement composé de 50 % de matière solide et de 50 % de matière fluide, cette dernière comprenant environ 20 % d’eau et 30 % d’air.

• Dans la phase solide d’un sol fonctionnel, les minéraux représentent environ 45 % et la matière organique représente environ 2 à 5 %.

Compléments

📌 Les proportions des phases du sol varient dans le temps et dans l’espace selon les sols, les périodes pluvieuses ou sèches, le compactage et les systèmes de culture.

💡 Astuce mémo

S-L-G : solide, liquide, gazeuse

📖 4. Diversité et nomenclature des sols

🔑 Notions clés & Définitions

• Couverture pédologique : Ensemble de sols structurant les paysages selon une organisation horizontale en unités typologiques de sol, ou UTS.

• Solum : Tranche verticale d’une couverture pédologique observable dans une fosse ou une tranchée et structurée par des horizons.

📝 Points essentiels

• La profondeur d’un solum varie de quelques centimètres dans les lithosols à plusieurs mètres dans les vieilles couvertures pédologiques ferrallitiques.

• Les couvertures pédologiques sont immobiles et localisées, variables selon les points de l’espace, évolutives et issues de facteurs extérieurs ainsi que de leur auto-évolution pédologique.

💡 Astuce mémo

Couverture pédologique = organisation horizontale ; solum = organisation verticale

📖 5. Définir et caractériser le sol

🔑 Notions clés & Définitions

• Sol : Couche la plus externe de l’écorce terrestre, marquée par les êtres vivants, où s’effectuent des échanges intenses de matière et d’énergie entre l’air, l’eau et les roches.

★ À maîtriser

📌 Le mot sol est polysémique : il peut désigner un support agronomique, un bien foncier ou un écosystème selon le contexte.

📌 Il n’existe pas de bons ou de mauvais sols dans l’absolu, mais seulement des sols plus ou moins adaptés à une situation ou à un usage donné.

• Le sol est un habitat à biodiversité élevée, un réservoir et un lieu de transformation des matières organiques et minérales, un régulateur des flux planétaires et un système épurateur.

Compléments

📌 Pédologique signifie relatif au sol ou à la pédologie, édaphique désigne un facteur abiotique lié au sol ou un organisme inféodé au sol, et tellurique signifie relatif à la terre ou au sol mais convient mieux au sous-sol.

📖 6. Fondements de la pédologie

🔑 Notions clés & Définitions

• Pédologie : Science des sols qui étudie les structures, les propriétés, les fonctionnements et les variations spatiales et temporelles des couvertures pédologiques.

★ À maîtriser

• L’étude pédologique repose sur le recueil de données par observations, dosages et mesures, puis sur le traitement et l’interprétation de ces données.

Compléments

• La pédologie étudie notamment la pédogenèse, les propriétés agronomiques, sylvicoles, géotechniques et environnementales, l’organisation spatiale tridimensionnelle, ainsi que les typologies et classifications.

💡 Astuce mémo

Observer → mesurer → interpréter → comprendre les sols

📖 7. Histoire de la science des sols

★ À maîtriser

• Vassili Vassilievitch Dokoutchaïev a étudié les chernozems et défini les sols comme des corps naturels se formant sous l’effet de facteurs écologiques tels que le climat et la végétation.

Compléments

• Vers 12 000 ans avant le présent, l’apparition de l’agriculture marque les premiers contacts humains avec le sol et s’accompagne des premières terrasses en Chine et au Moyen-Orient.

💡 Astuce mémo

Agriculture → chimie agricole → Dokoutchaïev → approche écosystémique

📖 8. Applications et enjeux pédologiques

★ À maîtriser

• La pédologie appliquée constitue: un outil d’aide à la compréhension et à la décision, un outil réglementaire, un outil d’orientation, un outil de diagnostic et de suivi

• Le Dust Bowl résulte de méthodes culturales inadaptées, de sécheresses répétées et de vents forts, qui ont provoqué une érosion éolienne massive des sols et une catastrophe écologique, agricole et sociale.

• Pour réduire par 1000 les concentrations de chlordécone, les nitisols nécessitent 60 à 100 ans, les ferrosols 3 à 4 siècles et les andosols 5 à 7 siècles.

📌 La contamination d’un sol au cadmium dépend de sa biodisponibilité, elle-même influencée par le pH, la matière organique, la texture et la présence de zinc, de calcium ou de fer, et pas seulement de la concentration totale.

📌 Les sols acides favorisent la mobilité et l’absorption du cadmium par les plantes, tandis que les sols riches en matière organique ou en argiles peuvent mieux le retenir.

Compléments

• Les seuils de gestion généralement admis pour le cadmium sont de 0,5 mg/kg de matière sèche dans certaines situations sensibles et de 1 mg/kg dans d’autres situations d’exposition.

• Le Réseau de mesures de la qualité des sols compte 2 200 points de référence du territoire français.

💡 Astuce mémo

Pratiques ou changements environnementaux → dégradation, pollution et risques mesurables

📊 Tableaux de synthèse

Les trois dimensions du sol

Types de sols et rémanence du chlordécone