QCM : Matière organique et phases fluides du sol (47 questions)

Explication

Demolon définit le sol comme une formation naturelle superficielle, meuble et d’épaisseur variable, résultant de la transformation de la roche mère au contact de l’atmosphère et des êtres vivants. La roche mère seule néglige la transformation, l’origine exclusivement biologique omet les processus physiques et chimiques, et la roche intacte ne correspond pas à cette définition.

Explication

La pédogenèse regroupe les processus conduisant à la formation d’un sol par transformation de la couche superficielle de la roche mère. L’altération n’en désigne qu’un aspect, la minéralisation concerne le recyclage de matière organique, et l’érosion correspond à l’usure ou au transport de matériaux.

Explication

Les êtres vivants du sol recyclent la matière organique en éléments minéraux nécessaires à la croissance végétale. Le stockage du carbone et l’épuration de l’eau sont d’autres fonctions, tandis que réduire le sol à un habitat ignore ce recyclage.

Explication

Les horizons superficiels sont plus riches en matière organique et en organismes vivants, alors que la fraction minérale augmente vers la roche mère. L’inversion du gradient, la disparition brusque des organismes et l’augmentation de matière organique en profondeur contredisent cette organisation.

Explication

Dans la succession classique du brunisol, l’horizon C d’altération se trouve sous l’horizon B et précède la roche mère peu ou pas altérée, parfois notée R. Placer R avant C inverse le profil, répéter A omet B et terminer par B inverse la succession des horizons.

Explication

Les graviers sont des fragments de roche mère altérée qui facilitent l’infiltration de l’eau en profondeur et le drainage. La circulation de l’air caractérise les sables, le colmatage les limons et la rétention les argiles.

Explication

Lorsque les limons abondent, ils peuvent remplir les pores, rendre le sol imperméable à l’eau et provoquer l’anoxie. La perméabilité et l’aération renvoient aux sables, le drainage aux graviers et la rétention ionique aux argiles.

Explication

Dans cette classification, « argiles » désigne les particules de moins de 2 µm ; cette appellation granulométrique ne garantit pas le sens géologique strict. La limite de 50 µm concerne les limons, tandis que la texture dépend des proportions des fractions.

Explication

Les sables, notamment le quartz résiduel, favorisent la porosité, la perméabilité à l’eau et la circulation de l’air. Le drainage est associé aux graviers, le colmatage aux limons abondants et la rétention aux argiles.

Explication

Les particules résiduelles laissées sur place par l’altération mécanique et chimique initient la formation du sol. Les ions libérés sont un produit de l’hydrolyse, tandis que les agents climatiques agissent sur la roche.

Explication

Le type d’argile formée et le type de sol dépendent de la roche mère ainsi que des conditions climatiques, notamment de la température et de l’humidité. La seule roche mère ou la granulométrie ne suffit pas à rendre compte de cette dépendance.

Explication

Les protons racinaires et les acides organiques sécrétés par les mycètes et les bactéries accélèrent l’hydrolyse ; les polysaccharides pariétaux du biofilm retiennent l’eau qui la rend possible. Les vents et les variations thermiques sont des agents physiques, mais ne constituent pas la combinaison biologique décrite.

Explication

La fraction organique représente généralement 0,4 à 10 % de la masse du sol, bien que son rôle soit essentiel. Les valeurs plus élevées surestiment sa part, tandis que moins de 0,1 % la sous-estime.

Explication

La matière organique comprend la nécromasse — par exemple les feuilles et le bois morts — ainsi que les déjections des êtres vivants, dont l’urée. Exclure les déjections, inclure les organismes vivants ou écarter les débris végétaux contredit cette composition.

Explication

Lors de la minéralisation primaire, les champignons et bactéries décomposeurs oxydent la matière organique en CO₂, H₂O, SO₄²⁻, NO₃⁻ et Fe³⁺. La lignine et les tanins participent à la formation de l’humus, tandis que la fragmentation relève des détritivores.

Explication

La lignine et les tanins sont des composés phénoliques qui échappent à la minéralisation primaire et contribuent à former l’humus, constitué de polymères non dégradables par les minéralisateurs. Le CO₂ et les nitrates sont des produits de minéralisation, et les déjections constituent des apports organiques.

Explication

Lors de la polycondensation, des polymères issus de la digestion extracellulaire se recombinent avec des monomères d’oses et d’acides aminés pour former des molécules de plus en plus ramifiées. Les humines résiduelles relèvent de l’humification par héritage, tandis que le CO₂ et les nitrates sont des produits de minéralisation.

Explication

Une bonne minéralisation requiert des apports équilibrés en carbone et en azote, avec un rapport C/N assez faible, autour de 15. Un rapport proche de 100 correspond plutôt à une matière végétale difficilement dégradable; les valeurs 50 et 30 ne reflètent pas la valeur indiquée.

Explication

Le manque de carbone ou d’azote ralentit, voire arrête, la minéralisation; les végétaux disposent alors de moins d’éléments nutritifs et la structure du sol peut se dégrader. L’accélération, l’augmentation des nutriments et l’absence d’effet sur la minéralisation contredisent cette chaîne de conséquences.

Explication

Les acides humiques et les argiles, tous deux électronégatifs, ne se fixent pas directement : des ions Ca²⁺, Fe²⁺ ou Fe³⁺ assurent le pontage. La fixation réversible des cations est une fonction du complexe déjà formé, tandis que les galeries ne constituent pas le mécanisme de liaison.

Explication

Le complexe argilo-humique fixe les cations de façon réversible, ce qui contribue à la nutrition des plantes en les rendant disponibles. La stabilisation des argiles et l’aération relèvent d’autres propriétés, et une immobilisation permanente ne serait pas réversible.

Explication

Les galeries de bioturbation favorisent l’écoulement de l’eau, l’aération et la pénétration profonde des racines, ce qui améliore l’ancrage et la nutrition; elles contribuent aussi à l’enrichissement organique et à la multiplication des bactéries. Réduire l’écoulement, l’aération ou l’enrichissement inverse ces effets.

Explication

La porosité structurale résulte de l’action des organismes, notamment de la bioturbation et de la croissance des racines. La porosité texturale vient de l’agglomération des composants, tandis que la porosité efficace concerne le passage de l’eau.

Explication

La perméabilité désigne l’aptitude du sol à laisser passer l’eau et s’exprime comme une vitesse, grâce à la macroporosité ou porosité efficace. La capacité au champ et la réserve utile décrivent le stockage de l’eau, non sa vitesse de passage.

Explication

L’eau capillaire, retenue par tension superficielle entre les particules, est la fraction réellement disponible pour les végétaux. L’eau de gravité circule librement, tandis que les autres formes d’eau liée sont difficilement mobilisables.

Explication

Dans un sol sableux, les pores plus grands réduisent les forces capillaires : l’eau est absorbée facilement, mais le ressuyage est plus rapide et la capacité au champ plus faible. L’idée de pores plus petits et d’une capillarité renforcée inverse ces relations.

Explication

La CEC est la quantité maximale de cations de la solution du sol qu’un sol peut fixer à un pH donné. La quantité déjà dissoute et la vitesse de libération décrivent d’autres aspects que cette capacité maximale.

Explication

Les substances humiques présentent davantage de charges négatives et peuvent ainsi fixer cinq à dix fois plus de cations que les argiles. Des charges positives ne rendraient pas compte de cette fixation supérieure des cations.

Explication

Le complexe argilo-humique limite les pertes de cations par lixiviation, puis peut les libérer dans la solution où les plantes les absorbent, ce qui accroît la fertilité. L’idée d’une rétention durable hors de portée des plantes néglige leur libération ultérieure.

Explication

Les protons occupent une partie des sites d’échange en sol acide, réduisant la CEC et la fixation des autres cations ; la fertilité et la croissance végétale diminuent. L’acidité ralentit aussi la minéralisation, plutôt que d’enrichir la solution en cations.

Explication

La pédogenèse désigne la formation et l’évolution du sol depuis la roche mère jusqu’au stade climacique. L’humification concerne la transformation de la matière organique, la succession secondaire débute sur un milieu déjà constitué, et la fermeture du couvert décrit un changement de végétation.

Explication

Les biofilms pionniers retiennent des éléments, s’ancrent à la roche et l’attaquent par leurs sécrétions acides, ce qui forme un lithosol. Le sol forestier mûr suppose une succession plus avancée, la litière épaisse et la migration des argiles correspondent à d’autres étapes.

Explication

L’effet Janzen-Connell est une rétroaction négative sur les descendants d’une plante pionnière, via des pathogènes du sol; la mort des plantes enrichit le sol et libère la place à d’autres espèces. L’effet inversé est positif, la compétition pour la lumière accompagne la fermeture du couvert et le lithosol se forme sur la roche nue.

Explication

L’installation successive de chaméphytes puis de phanérophytes arborescents ferme verticalement l’espace et conduit de la lande à la jeune forêt, puis à la forêt mature. La fermeture horizontale concerne une autre dynamique, et la succession décrite ne correspond ni à une régression ni à une évolution de l’humus.

Explication

Les herbacées de prairie ont un rapport C/N inférieur à 15, tandis que celui des bactéries du sol est compris entre 5 et 10. L’intervalle de 20 à 100 caractérise plutôt la matière organique ligneuse des forêts climaciques et les mycètes.

Explication

Le mull, ou humus doux, se forme dans les prairies où le recyclage de la matière organique et la minéralisation sont rapides. Le moder est associé aux forêts climaciques, à une faible minéralisation et à une humification largement héritée.

Explication

Les acides produits par les mycètes abaissent le pH de 5,5 à 4, ce qui inhibe les bactéries concurrentes et constitue une compétition par modification du milieu. L’acidité ne stimule pas les bactéries; les tanins et la compétition pour la lumière sont d’autres mécanismes.

Explication

Le faible enfouissement, l’acidité et les tanins limitent fortement la minéralisation; l’humification se fait surtout par héritage et produit un moder riche en acides fulviques. Le mull est associé aux prairies et à une minéralisation rapide, généralement liée à l’activité bactérienne.

Explication

Les services écosystémiques des sols sont regroupés en services d’approvisionnement, de régulation et culturels. Les services de soutien et de conservation ne remplacent pas ces trois catégories.

Explication

La fertilité permet de produire une biomasse destinée à l’alimentation, aux fibres, au papier, aux matériaux de construction et à l’énergie; les microorganismes du sol produisent aussi des antibiotiques. La filtration concerne un service différent, et les sols ne produisent pas directement les métaux lourds.

Explication

La minéralisation des déchets biologiques par les détritivores et les décomposeurs contribue à reconstituer la fertilité et à limiter la prolifération des agents pathogènes. L’accumulation de déchets n’est pas le mécanisme de recyclage décrit.

Explication

La pente et les épisodes pluvieux intenses augmentent le risque d’érosion; la végétation atténue l’impact des précipitations et stabilise le sol grâce à ses racines. Le tassement par les engins est un mécanisme distinct de l’érosion hydrique.

Explication

Une perte d’environ 1 mm par an est bien supérieure à une formation de 0,02 à 0,1 mm par an; le sol disparaît donc plus vite qu’il ne se forme dans cette comparaison. Dire que la formation compense la perte inverse l’écart entre les taux.

Explication

Un labour excessif ou trop profond et l’absence de couvert végétal rendent le sol plus vulnérable à l’érosion par l’eau ou le vent. La compaction est plutôt liée au passage d’engins lourds.

Explication

Les engins agricoles lourds tassent le sol et diminuent sa porosité, ce qui gêne le passage de l’eau et de l’air et réduit la faune recycleuse, notamment les vers de terre. L’érosion par les pluies est une dégradation distincte du tassement mécanique.

Explication

L’artificialisation rend les terrains imperméables, limite l’infiltration et favorise le ruissellement intense, qui peut provoquer des inondations ou des crues. L’infiltration accrue, la filtration renforcée et le stockage accru correspondent à des effets opposés au mécanisme décrit.

Explication

L’estimation attribuée à la FAO indique que près de la moitié des sols du monde sont déjà dégradés par les activités humaines. Un quart et les deux tiers modifient cette estimation, tandis que presque la totalité exagère la part concernée.