Chapitre I

Introduction :

Définition du sol et objet de la pédologie

I.1 La pédologie une science récente et de nombreux enjeux

a) Histoire de la discipline

La science du sol est très ancienne, la pédologie est une discipline nouvelle

Préhistoire => agriculture naissante en chine, iran…

Antiquité => connaissances pratiques, amélioration des sols

Moyen âge et Renaissance=> éléments de la fertilité et perfectionnement de l’agriculture

1800-1870 => 1^er traité de sciences du sol par Carl Sprengel (1837) ; 1^er traité d’agronomie chimique par Justus Liebig (1837) ; Travaux sur l’humus (description par Mudler et rôle physique par Schloesing, 1850), la granulométrie (de Beunie) , structure (Schubler, 1832), CEC (Gazzeri, 1816), éléments nutritifs (Lawes, 1937) ; invention du terme pedologie par A. Fallou (1867)

1870-1900 => Naissance de la discipline ‘pédologie’ par l’étude de Chernozem russes (Dochouchaev, 1883) ; influence du climat sur l’évolution des sols (Hilgard, 1892); nitrification (Winogradski, 1880) ; fixation du N (Hellriegel, 1886)

De 1900-1930 => Le temps des spécialistes : inventaire et cartographie (carte nationale russe par Dochouchaev, 1900 ; série de sols par (Witney, 1909) ; Biologie des sols (prix Nobel de Wacksman en 1952 pour la découverte de la streptomycin)

b) Les services écosystémiques rendus par les sols 

Par ces fonctions naturelles :

• Support aux êtres vivants

• Réservoir de MO et MM

• Régulateur des échanges et flux entre écosystèmes

• Lieu de transfo de la MO

• Système épurateur de toxiques

Pour l’homme:

• Une des bases essentielle de la vie humaine

• Lieu de production agricole et forestière

• Élément constitutif du paysage

• Miroir de l’histoire des civilisations et des cultures

c) Enjeux environnementaux

Le sol : une ressource limitée, dégradée et non renouvelable

• Ressource en sol cultivable = 22% des terres émergées (3300 millions d’ha), seul 51,6% sont réellement cultivées (le reste = forêt ou sols contraints ‘naturellement par aridité, acidité, toxicité)

• Dégradations supplémentaires ‘anthropiques’ physique (érosion 1md d’ha, déforestation 15 millions d’ha/an, compaction, désertification), chimique (salinisation 1md d’ha, acidification, pollution 1,5 millions d’ha en France, artificialisation 7% du territoire français) et biologique.

• qualité du sol

• Lutte contre l’érosion, la désertification, les pollutions…

• Atténuation des changements climatiques

• I.2 Le sol : un milieu complexe

Définition générale

« Le sol fait partie intégrante des écosystèmes terrestres et constitue l’interface entre la surface de la terre et le socle rocheux. Il se subdivise en couches horizontales successives aux caractéristiques physiques, chimiques et biologiques spécifiques. Il a également différentes fonctions. Du point de vue de l’histoire et de l’utilisation des sols ainsi que d’une perspective écologique et environnementale, le concept de sols embrasse également les roches poreuses sédimentaires, les autres matériaux perméables, en plus de l’eau qu’ils contiennent et des réserves d’eau souterraine.» (Conseil de l’Europe 1990 in Blum, 2001).

Définition agronomique : support de la végétation et des cultures

- zone exploitée par les racines (rhizosphère, zone d’échanges d’ions, de compétition)

• activité microbienne stimulée

• principal objet d’étude des agronomes le sol, en tant que zone travaillée

• notion de fertilité

· Pédologique : zone altéritique colonisée par la biosphère

• zone mince affectée par les différents processus de l’altération physique et chimique

• transformation du substrat et différenciation en horizons.

• rôle de la biosphère (végétation en particulier) = principal facteur de la pédogenèse

• très grande diversité des sols

• distribution à l’échelle de la Terre comme à l’échelle locale --> dynamique physique des paysages

· Ecologique : milieu triphasique au carrefour de la biosphère et de la lithosphère

• phase solide, minérale et organique,

• éléments constituant « l’architecture » ou structure du sol

• milieu poreux, intégrant des substances colloïdales

• fonctions biotransformatrices des écosystèmes

• stockage et dynamique des flux du carbone et de l’azote

• milieu nutritif essentiel des écosystèmes terrestres.

• habitat

b) Une interface exclusivement terrestre entre lithosphère, biosphère, atmosphère et hydrosphère

le sol comprend :

(1) des éléments constitutifs, perceptibles à différents niveaux d’échelle, identifiables, susceptibles d’être isolés (particule minérale ou organique, agrégat, revêtement, pore…) ;

(2) des organisations et assemblages résultats de l’action de processus spécifiques, mettant en jeu des mécanismes complexes et aboutissant à la création de structures.

Le sol est un système parce qu’il est formé d’un ensemble d’éléments en interaction (transferts de matière ou d’énergie avec l’atmosphère, la biosphère, l’hydrosphère et la lithosphère)