Le sol : une ressource à préserver pour l avenir de l humanité

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Aline St-Jean
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1 Le sol : une ressource à préserver pour l avenir de l humanité Yves Coquet Professeur à l Université d Orléans 1

2 Pourquoi s intéresser au sol? parce que la plupart des hommes ne le connaissent pas parce qu il est indispensable aux hommes parce que le sol est une ressource fragile, qui peut se dégrader parce que c est un patrimoine de l humanité, qu il serait bon de protéger 2

3 Pourquoi s intéresser au sol? parce que la plupart des hommes ne le connaissent pas 1. Qu est ce que le sol? La diversité des sols parce qu il est indispensable aux hommes 2. Les fonctions des sols parce que le sol est une ressource fragile, qui peut se dégrader 3. La dégradation des sols parce que c est un des patrimoines de l humanité, qu il serait bon de protéger 4. La protection des sols 3

4 Qu est-ce qu un sol? «le sol n évoque pas grand chose pour les gens ; c est juste un objet qu ils piétinent» 4

5 Le sol une définition naturaliste Le sol est la partie superficielle des continents, issue de l altération des roches sous l effet du climat et des organismes vivants. E. Michel 5

6 Le sol «l épiderme de la Terre» Sol 1,5 m A. Ruellan rayon = 6371 km 6

7 Le sol une interface 7

8 Le sol produit de l altération des roches Les roches se sont formées en profondeur, dans des conditions de température et de pression différentes de celles qui règnent à la surface de la Terre. Lorsque les roches affleurent, elles se trouvent en situation de déséquilibre (thermodynamique) et vont se transformer en sol. 8

9 Le sol produit de l altération des roches Brantley,

10 Le sol produit de l altération des roches Le sol est composé de particules de tailles très variées éléments grossiers 2 mm gravier sable limon argile 50 µm 2 µm sable limon argile Invisible à cette échelle On distingue : minéraux primaires (hérités de la roche-mère) et minéraux secondaires (néoformés, caractéristiques du sol) 10

11 Le sol produit de l altération des roches Les argiles des sols sont constituées de feuillets (phyllosilicates) et sont très réactives (matériau finement divisé) D. Tessier D. Tessier D. Tessier kaolinite smectite 11

12 Le sol produit de la vie organique Le sol contient une matière organique extrêmement variée et complexe molécule humique (C 349 H 401 N 26 O 173 S) A. Ruellan ~ 90 % de la matière organique du sol est de la matière organique morte Schulten et Schnitzer,

13 La matière organique des sols A. Ruellan 13

14 Les animaux du sol fourmis acariens nématodes A. Ruellan 14

15 Le sol est organisé : c est un milieu poreux 200 µm L.M. Bresson E. Michel 15

16 Le sol est organisé : il est composé d «horizons» ISRIC 16

17 Le sol est organisé : il varie latéralement Fritsch et al., 1997 Exemple d une toposéquence de sols tropicaux 17

18 Il existe une grande diversité de sols (nombre de horizons, épaisseurs, couleur, ) L.M. Bresson 18

19 Pour comprendre cette diversité, il faut remonter aux modalités de formation des sols (pédogenèse) et aux facteurs qui la contrôlent Le climat La roche-mère La topographie La végétation Le temps L homme 19

20 Les facteurs de la pédogenèse : le climat A l échelle globale, le sol est le reflet du climat AFES,

21 Les facteurs de la pédogenèse : la roche-mère Selon le type de roche qui donne naissance au sol, le sol ne sera pas le même Sol développé sur marne (sol brun - brunisol) L.M. Bresson L.M. Bresson Sol développé sur sable siliceux (podzol -podzosol) 21

22 Les facteurs de la pédogenèse : la topographie J. Michelin Les redistributions de matière expliquent la distribution des sols le long des versants J. Michelin 22

23 Les facteurs de la pédogenèse : la végétation Le type de végétation et les organismes associés influent sur l évolution du sol D. Montagne D. Montagne Sol sous forêt Sol sous culture 23

24 Les facteurs de la pédogenèse : le temps Duchaufour, 1984 Le sol s approfondit avec le temps (évolution verticale seule) 24

25 Les facteurs de la pédogenèse : l homme L homme modifie les sols... 25

26 Les facteurs de la pédogenèse : l homme partout dans le monde La terra preta amazonienne 26

27 Tous ces facteurs «expliquent» la diversité des sols du monde WRB 27

28 Les grandes fonctions des sols 28

29 Le sol c est un support physique... Le sol est le support physique de nos logements, routes, autoroutes, aéroports, zones commerciales, En France, entre 1992 et 2000, ha de surfaces principalement agricoles ont été transformées en zones urbaines (47 fois la surface de la ville de Paris) 29

30 Le sol c est un support physique..... qui peut causer des surprises! 30

31 Le sol c est un support physique plus ou moins déformable! dégâts liés au retraitgonflement des sols ( 4,3 M entre ) (source : projet Argic) D. Tessier D. Tessier argile de type smectite en conditions humides argile de type smectite en conditions sèches 31

32 Le sol c est aussi un matériau de construction 32

33 Le sol c est aussi un réservoir d eau, grâce au phénomène de capillarité ESPCI 33

34 Le sol c est aussi un réservoir d eau, pas toujours disponible teneur en eau du sol eau disponible eau non disponible D. Tessier sableux limoneux argileux 34

35 Le sol régule le cycle de l eau INRA Le sol contrôle le partage entre le ruissellement et l infiltration de l eau, entre les eaux de surface et les eaux souterraines. 35

36 Le sol c est aussi un réservoir de nutriments LMSSMat Les minéraux argileux portent des charges négatives, qui leur permettent de retenir des éléments minéraux (capacité d échange de cations). 36

37 Le sol c est aussi un réservoir de nutriments 37

38 Le sol c est aussi un stock de carbone Hillel et Rozenzweig, 2009 Le sol est le 3 e réservoir de C en taille (2400 Gt). 38

39 Le sol joue un rôle dans le changement climatique Arrouays et al., 2002 Les modifications de l occupation du sol déterminent le bilan des échanges de C entre le sol et l atmosphère. De plus, le sol peut émettre d autres gaz à effet de serre (CH 4, N 2 O) 39

40 Le sol c est aussi un habitat pour les êtres vivants et une réserve de biodiversité 1 gramme de sol = espèces de bactéries, 250 m de filaments mycéliens 1/3 des espèces animales décrites sont des animaux du sol (insectes, arachnides) 10 6 de vers de terre/ha (1/4 lombrics) 1-2 % des bactéries du sol cultivables Streptomycine (Waksman & Schatz, 1943), 1 er antibiotique contre la tuberculose, issu d une bactérie du sol. 40

41 Grâce aux microorganismes qu il contient, le sol atténue les pollutions d origine anthropique E. Barriuso Le sol dissipe efficacement la plupart des substances organiques qu il reçoit. 41

42 Les sols permettent le recyclage de nos déchets organiques S. Houot S. Houot Seulement 6% de nos déchets sont recyclés après compostage. Les déchets peuvent aussi amener des polluants (métaux lourds, micropolluants organiques) 42

43 Le sol n a pas qu une vocation productive, mais si celle-ci est essentielle aux hommes (aliments, bois, fibres, matériaux, biocarburants) : le sol est le support des infrastructures le sol régule le cycle de l eau le sol joue un rôle dans le changement du climat le sol est une réserve de biodiversité le sol limite les pollutions d origine anthropique le sol recycle les déchets organiques 43

44 La dégradation des sols 44

45 L évolution des sols est fortement impactée par les activités humaines lorsque cet impact est négatif, on parle de dégradation des sols On distingue plusieurs modes de dégradation des sols : L érosion La salinisation Les contaminations par des polluants Le tassement L acidification/l appauvrissement minéral La diminution de la teneur en matière organique La baisse de la biodiversité L imperméabilisation 45

46 L évolution des sols est fortement impactée par les activités humaines lorsque cet impact est négatif, on parle de dégradation des sols 46

47 L érosion des sols érosion hydrique ~ 750 millions d ha concernés dans le monde érosion éolienne A. Ruellan ~ 280 millions d ha concernés dans le monde NASA 47

48 Le fameux «dust bowl» du début des années 1930 aux Etats-Unis d Amérique Trois millions de réfugiés climatiques, déjà 48

49 L érosion éolienne est à l origine de la première institution de protection des sols (Soil Conservation Service, le 27 avril 1935) 49

50 La salinisation des sols ~ 80 millions d ha concernés dans le monde, généralement dans des périmètres irrigués Impact économique très fort (40% de la production agricole en irrigué) 50

51 Le sol est une ressource fragile, soumise à des pressions de dégradation de plus en plus importantes en raison de l accroissement de la population mondiale et de son niveau de consommation. Il convient donc de la protéger. 51

52 La protection des sols 52

53 Des solutions techniques (aménagements) ou de gestion existent pour lutter contre ces dégradations A. Ruellan Terrasses de culture dans l Anti-Atlas marocain 53

54 Un autre exemple de lutte contre l érosion hydrique Cultures en courbes de niveau 54

55 Pour lutter contre la salinisation des sols des périmètres irrigués La mise en place d un réseau de drainage permet de contrôler le niveau de la nappe et le risque de salinisation. L eau peut être recyclée à l intérieur du périmètre irrigué. 55

56 Les solutions techniques pour protéger les sols sont très diverses, car elles doivent être adaptées aux situations locales. Pour cela, il faut une bonne connaissance des sols, à l échelle locale. Cette connaissance n existe pas toujours 56

57 Pour finir une citation toujours d actualité 57

58 Merci pour votre attention 58

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