2. Les facteurs de différenciation des sols
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- Gautier Labrie
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1 2. Les facteurs de différenciation des sols
2 Le climat Précipitations Altération (renouvellement des solutions) Transferts (appauvrissement / enrichissement) Activité biologique Températures Altération : vitesse de réaction Activité biologique Type d altération
3 Climats désertiques Climats froids Climats tempérés Climats chauds Distribution schématique des principaux modes d altération à la surface du globe (Pédro, 1984)
4 Podzosols Brunisols Luvisols Fersialsols Ferrallitisols Carte mondiale des sols (AFES, 1978)
5 Altération des constituants minéraux Minéraux Primaires (minéraux du matériau originel) Transformation Minéraux de Transformation Altération H 2 O Dissolution Hydrolyse SiO 4 4- Al 3+, Fe 2+ Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+ Néoformation (précipitation) Minéraux résistants : Minéraux hérités Eaux Nouveaux minéraux ELIMINATION en solution (lixiviation)
6 Altération en climat tempéré Minéral SILICATE (ex: mica) Pluviosité moyenne, températures moyennes Hydrolyse ménagée ou partielle ARGILES HERITEES : illites, chlorites Substitution,ouverture ARGILES TRANSFORMEES : vermiculites, montmorillonites
7 Altération en climat tropical Forte humidité, températures élevées Minéral SILICATE (ex: mica) Hydrolyse totale SILICE ALUMINE Ca ++, Mg ++, etc Fe 3+ Recristallisation = néoformation ARGILES NEOFORMEES montmorillonite, kaolinite Entraînement des éléments solubles
8 Altération des matières organiques Organismes vivants mort Substances organiques mortes d origine végétale animale, microbienne EVOLUTION GENERALE DES SUBSTANCES ORGANIQUES DANS LE SOL humification Substances humiques substances organiques intermédiaires minéralisation minéralisation réorganisation Utilisation des éléments minéraux par les microorganismes Molécules et ions minéraux de petites dimensions CO2, H2O, NH4+, PO4H--, SO4--, K+,
9 Le matériau Altérabilité Porosité Composition minéralogique Calcaire lithographique / Calcaire gélifracté / Craie Calcaire / Granite / Grès siliceux Résidus d altération Abondance Texture ph Calcaire pur / Calcaire marneux Calcaire pur / Granite / Schiste Sable siliceux / Granite / Basalte
10 Calcaire tendre Calcaire dur Le matériau Exemple Les roches calcaires : influence de la dureté (Gobat et al., 2003) Les déterminants : le matériau Parental Sol peu épais et acides Sol plus épais et calcaire
11 Le relief Exemple : Toposéquence en Champagne crayeuse RENDOSOL sur craie à poches de cryoturbation RENDOSOL sur craie RENDOSOL sur graveluches
12 Différenciation des sols dans le paysage (différenciation latérale) : BRUNISOL désaturé Moyennement épais Non calcaire RENDOSOL caillouteux Appauvri Marne Très mince Caillouteux CALCOSOL épais BRUNISOL acide ph très acide En fonction : -des matériaux - du relief Granite - des écoulements d eau (d après LM BRESSON, 1997) BRUNISOL calcique Très épais Calcaire Enrichi ph neutre
13 Héritage périglaciaire : - formations superficielles - dissymétrie des versants Le relief Limons (éoliens) des plateaux Dépôt sous le vent S-O N-E Coulées de solifluxion Dégel / Permafrost
14 Dissymétrie des versants Formations superficielles Sols de. Exemple : Coupe schématique dans le Pays de Caux (LM BRESSON) Formation géologique (s.strict) Climat tempéré : rôle important des glaciations (érosion, remaniement, dépôts, )
15 Géomorphologie Exemple : Coupe schématique en Picardie S Plateau Bordure de plateau Grand versant à pente modérée Vallon sec Petit versant à pente forte N Sols limoneux très profond de Limons des plateaux Limons Argile à silex Craie Sols limoneux plus ou moins tronqués moyennement profonds sur argile d altération Sols limoneux profonds à très profonds de limons de pentes Sols limoneux profonds de colluvions de fonds de vallons secs Sols peu profonds à superficiels sur craie Sols argileux d argile à silex D après la Carte Départementale des Terres Agricoles de St-Just-En-Chaussée (60) BDPA 1985
16 La végétation, la faune Effet de la végétation C/N bas (10) C/N élevé (30) Cires et tanins Toutain, 1981
17 La durée FORMATION LENTE Développement du sol au cours du quaternaire (Terrasses de la vallée du Rhône) 1,5 millions d années 0,8 millions d années Villafranchien (III / IV) Wurm Riss Mindel Güntz Vallée du Rhône Terrasses de fin de glaciation (Bornand, 1978)
18 La durée Zones soumises aux glaciations du Quaternaire Evolution des sols depuis la fin de la dernière phase glaciaire (environ ans) LUVISOL Epaisseur maximale des sols de l ordre du mètre (Fosse de Folleville AgroParisTech Grignon) MATERIAU D ORIGINE Loess (dépôt éolien de limon carbonaté)
19 Brésil : Sol ferrallitique sur grés Sol moyennement différencié (A/Sk/C/R), avec un horizon Sk très épais (d après Ruellan et Dosso, 1993) La durée Zones non soumises aux glaciations du Quaternaire Evolution des sols depuis plusieurs dizaines de milliers (millions) d années 2 m Epaisseur des sols de plusieurs mètres
20 PALEOSOL? Pédogénèse récente/actuelle : conditions récentes et actuelles (climat tempéré) Sol récent Pédogénèse ancienne : conditions anciennes (climat chaud à saison sèche: formation d oxydes de fer de couleur rouge) Sol ancien (paléosol)
21 Les facteurs de différenciation des sols à l échelle d un bassin versant en Picardie Climat Activité humaine Morphologie vallon plateau Hydrologie bord de plateau craie Sol lessivé LUVISOL Géologie Rendzine RENDOSOL Pédogenèse colluvions Sol colluvial COLLUVIOSOL Sol brun calcaire CALCOSOL Sol lessivé LUVISOL tronqué (érodé) Variabilité verticale (d après Begon & Jamagne, 1994)
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