27/04/2011

Du sol littéraire au sol naturel

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“Cette terre! Cette terre qui s’étend, large de chaque côté, grasse, lourde, avec sa charge d’arbres et d’eaux, ses fleuves, ses ruisseaux, ses forêts, ses monts et ses collines (…), si c’était une créature vivante, un corps?” Jean Giono, Colline, 1929

Le sol joue un rôle essentiel dans le fonctionnement des écosystèmes terrestres. C’est une ressource importante qu’il convient de protéger compte tenu de l’accélération de sa dégradation liée, souvent, aux activités humaines. Cette protection passe avant tout par le développement des recherches dans ce domaine scientifique clé: la pédologie.


La pédologie est en perpétuelle évolution. La connaissance des sols, leur classification, leur origine, leur devenir sont importants pour qui veut, agronomes certes, mais aussi étudiants, enseignants ou chercheurs, aller plus loin dans l’utilisation et la gestion de ce milieu riche et paradoxalement mal connu, à l’interface entre l’horizon de «surface» et la roche mère.

Mais le sol n’est pas inerte, il est vivant et son étude doit intégrer la partie biologique, notamment la faune et la microflore, autant d’organismes vivant dans des compartiments encore presque totalement inconnus et dont la distribution n’est pas homogène mais liée aux différentes propriétés du sol. Plus que le développement d’une pédologie, le développement d’une pédologie biologique est donc nécessaire. La connaissance des organismes vivants dans le sol est capitale pour comprendre le fonctionnement et l’évolution des sols. Ainsi, par exemple, nous ne connaissons qu’environ 10% des microorganismes du sol. Or, ces microorganismes sont importants dans le fonctionnement et l’évolution des sols, mais pas seulement. Ils sont les ouvriers nécessaires aux grands cycles biogéochimiques, aux flux de carbone ou d’azote et aux interactions avec le compartiment biologique – faune ou végétal au niveau des racines dans cet endroit biologiquement très actif qu’est la rhizosphère. Leur distribution est conditionnée aussi par les propriétés du sol dans lequel ils vivent et par les transformations que celui-ci subit suite aux modifications de l’environnement liées aux changements climatiques et au doublement du CO2. Il y a donc une nécessité à connaître, à nommer et à classer les microorganismes pour aller plus loin dans la compréhension du fonctionnement de l’écosystème sol; pour cela, le développement d’outils de plus en plus performants et précis est nécessaire.

La dégradation continuelle liée à l’anthropisation et à l’utilisation excessive des «terres» est là pour nous rappeler qu’il est urgent pour l’homme de préserver ce milieu, cette ressource épuisable.

La pédologie biologique moderne est donc une science d’interface liant l’étude du sol à celle des organismes. Elle est à redécouvrir en se servant des nouveaux développements technologiques que nous apportent la biologie, la chimie, la biochimie et la physique. Ainsi, un des objectifs de cette nouvelle édition du Sol vivant est de nous faire découvrir les nouvelles approches, les nouveaux outils de l’étude des sols.

Du sol littéraire au sol naturel

Il est frappant d’observer, dans ces citations, que le sol est relié à un environnement culturel, paysager, économique ou écologique: le «sol ingrat» de Lacarrière, la «mère d’où nous sortons» de Zola, le sol qui «varie facilement d’un endroit à l’autre» de l’élève d’Hippocrate, dont il faut «savoir distinguer ce qui est de bonne qualité d’avec ce qui est de qualité inférieure», comme l’écrit Ibn al-‘Awwâm. Le sol est partie d’un tout plus grand qui l’englobe.

Mais on observe aussi que le sol n’est pas une entité simple, homogène et statique. Steinbeck signale des «crevasses», des «croûtes»,    un    «durcissement».    L’ élève    d’ Hippocrate    parle d’une «quantité immense de forces», alors que «l’humidité de la terre monte aux (à mes) narines» de Colette.

Enfin, la terre «refait continuellement de la vie» (Zola); mais pour cela il faut que «reposer quelquefois on la (le) laisse» (de Magny). La terre abrite la vie, elle est la «demeure profonde du ver» et exhale l’«odeur des champignons» (Colette). Peutêtre est-elle même animée: «si c’était une créature vivante, un corps?», suggère Giono. Au bout de cette question, la perpétuation de la vie par la dégradation de la matière organique morte et sa remise à disposition des suivants.

Et le sol du scientifique?

Parmi les exemples qui précèdent, il en est de très proches du sol tel qu’il est compris par le scientifique. De nombreuses caractéristiques apparaissent: sa complexité, sa capacité à nourrir les plantes, à permettre la vie, sa soumission aux agents environnementaux, sa variabilité temporelle et spatiale, sa couleur, reflet de sa composition minéralogique, sa fertilité. Ces caractères variés se rattachent à trois traits:

• le sol est un carrefour multifonctionnel,
• il présente une organisation interne systémique,
• il abrite une «exclusivité» terrestre.

Un carrefour multifonctionnel

Le sol est un des compartiments essentiels de l’écosystème, agissant comme contrôleur et révélateur de nombreux processus écologiques par ses caractères physiques, chimiques et biologiques, à court et à long terme: «Soils should be the best overall reflection of ecosystem processes.» (Paul, in Grubb & Whittaker, 1989).

Toute approche scientifique globale du sol se doit d’être d’abord fonctionnelle. Dans l’écosystème, avant que de contenir 12% d’argile, de présenter une macroporosité de 26% ou d’abriter quelques milliards de protozoaires au mètre carré, le sol est prioritairement un carrefour aux multiples rôles.

Par ses fonctions naturelles, le sol est:

• un support pour les êtres vivants,
• un habitat à biodiversité très élevée,
• un réservoir de matières organiques et minérales,
• un régulateur des échanges et des flux dans l’écosystème,
• un lieu de transformation des matières minérales et organiques,
• un système épurateur de substances toxiques.

En rapport direct avec l’homme, le sol est:

• une des bases essentielles de la vie humaine,
• le lieu de la production agricole et forestière,
• un endroit de stockage de matières premières et de déchets,
• un élément constitutif du paysage,
• un miroir de l’histoire des civilisations et des cultures.

A la croisée de toutes ces fonctions et soumis à leurs contraintes, le sol joue un rôle irremplaçable à la surface du globe (INRA, 2009). Il n’est pourtant qu’une très mince pellicule à l’interface de la lithosphère et de l’atmosphère. Epais en moyenne d’un à deux mètres seulement, le sol est le plus fertile dans sa partie superficielle, l’épisolum humifère.

Une organisation interne systémique

Le sol s’exprime à tous les niveaux d’organisation spatiale, de la structure chimique des argiles à la télédétection par satellites (Girard et al., 2005). Ses multiples fonctions illustrent bien sa complexité «externe». Son organisation interne est, elle, révélée par ses caractères, s’exprimant tantôt à une échelle inférieure au millimètre, tantôt à celle des centaines de mètres. Le sol est ainsi organisé de manière multiscalaire.

Ses éléments sont de taille variée, souvent emboîtés les uns dans les autres, avec des relations plus ou moins étroites. La structure du sol en est un bon exemple: de grosses mottes abritent des macroagrégats, eux-mêmes formés de microagrégats, les unités fonctionnelles élémentaires du sol (Lavelle, 1987). A l’échelle «immédiate» de l’observateur, muni de ses sens naturels, des couches plus ou moins parallèles entre elles, les horizons, traduisent l’organisation du sol. Mais ce dernier est lui-même un élément fonctionnel d’autres systèmes plus grands, comme la biogéocénose, l’écocomplexe ou l’écosphère.

La découverte du sol sur le terrain, une approche par les sens!

Sur le terrain, la découverte d’un sol est d’abord une approche sensorielle! L’œil différencie des limites, des teintes, des dégradés, des formes; le toucher révèle l’argile collante, les limons soyeux ou les sables qui «grattent»; le nez signale l’hydrogène sulfuré ou les champignons; l’oreille décèle une faible effervescence à l’acide chlorhydrique ou le bruit sourd d’une couche compacte lors du creusage. Parfois même – mais c’est fortement déconseillé par les dentistes! – on «goûte» les particules minérales…

> Pour en savoir plus

   Extrait du titre Le sol vivant de
Jean-Michel Gobat, Michel Aragno, Willy Matthey
Publié aux Presses polytechniques et universitaires romandes

14:35 Publié dans Science | Tags : géologie, sol | Lien permanent | Commentaires (0)

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