Sciences · Terre et climat
Le sol et la pédologie
Le sol est la couche superficielle et meuble de la croûte terrestre, née de l’altération des roches et de la décomposition du vivant. Il est la base de presque toute notre alimentation.
Mis à jour le 5 min de lecture
On marche dessus sans y penser, mais le sol est l’un des milieux les plus complexes de la planète. Quelques dizaines de centimètres à quelques mètres d’épaisseur suffisent à nourrir les plantes, filtrer l’eau, stocker du carbone et abriter une diversité de vie considérable. Il se forme en des siècles et peut disparaître en quelques années. La science qui l’étudie s’appelle la pédologie, du grec pedon, « sol ».
De quoi est fait un sol ?
Un sol cultivé typique, en bon état, se compose en volume d’environ :
| Constituant | Part approximative | Rôle |
|---|---|---|
| Matière minérale | environ 45 % | Sables, limons et argiles issus des roches ; réserve d’éléments nutritifs |
| Matière organique | environ 5 % | Débris végétaux et animaux, humus ; nourrit la vie du sol, retient l’eau |
| Eau | environ 25 % | Contient les éléments dissous absorbés par les racines |
| Air | environ 25 % | Apporte l’oxygène aux racines et aux organismes |
Ces proportions varient beaucoup selon le sol et la saison.
La texture : sables, limons, argiles
Les particules minérales sont classées selon leur taille :
| Particule | Diamètre | Propriétés |
|---|---|---|
| Sable | 0,05 à 2 mm | Sol léger, aéré, se réchauffe vite mais retient mal l’eau et les nutriments |
| Limon | 0,002 à 0,05 mm | Sol doux au toucher, fertile, mais qui forme facilement une croûte en surface |
| Argile | moins de 0,002 mm | Sol lourd, collant quand il est mouillé, dur quand il sèche ; retient bien l’eau et les nutriments |
Un sol équilibré entre les trois s’appelle un sol limoneux équilibré ou « franc » : c’est souvent le plus favorable à l’agriculture.
L’humus
L'humus est la matière organique stabilisée, sombre, issue de la décomposition des feuilles, racines et cadavres par les organismes du sol. Associé aux argiles, il forme le complexe argilo-humique, qui retient les éléments nutritifs et donne au sol une structure grumeleuse, aérée et résistante à l'érosion.
Comment se forme un sol ?
Le Russe Vassili Dokoutchaïev, fondateur de la pédologie à la fin du XIXe siècle, a identifié cinq facteurs de formation :
- la roche mère, qui fournit les minéraux (un sol sur granite est acide et sableux, un sol sur calcaire plutôt basique) ;
- le climat, qui règle l’altération : la chaleur et l’humidité l’accélèrent ;
- les êtres vivants : plantes, champignons, bactéries, vers de terre ;
- le relief, qui influence le drainage et l’érosion ;
- le temps : la formation d’un sol épais demande des milliers d’années, et l’on estime souvent qu’il faut plusieurs siècles pour former quelques centimètres de sol.
Les horizons du sol
En creusant une fosse, on observe des couches superposées, les horizons, qui forment le profil du sol.
| Horizon | Nom | Description |
|---|---|---|
| O | Horizon organique | Litière de feuilles et débris en décomposition, en surface |
| A | Horizon de surface | Mélange de minéraux et d’humus, sombre, riche en vie et en racines |
| E | Horizon lessivé | Présent dans certains sols : appauvri en argile et en fer emportés par l’eau, souvent clair |
| B | Horizon d’accumulation | Reçoit les argiles, le fer ou l’humus venus d’en haut ; souvent plus coloré |
| C | Roche altérée | Roche mère fragmentée, peu transformée |
| R | Roche mère | Roche intacte sous-jacente |
Quelques grands types de sols
| Type | Où ? | Caractéristiques |
|---|---|---|
| Podzol | Forêts de conifères des climats froids, landes | Acide, horizon E blanchâtre, pauvre |
| Tchernoziom (« terre noire ») | Steppes d’Ukraine, de Russie, prairies nord-américaines | Très riche en humus, parmi les plus fertiles du monde |
| Sols bruns (brunisols) | Forêts de feuillus des climats tempérés, très répandus en France | Fertiles, bien structurés |
| Ferralsols, sols latéritiques | Régions tropicales humides | Très altérés, rouges (oxydes de fer), pauvres une fois la forêt défrichée |
| Vertisols | Régions à saisons sèches marquées | Riches en argiles gonflantes, qui se fendent en saison sèche |
Un milieu vivant
Le sol est l’un des réservoirs de biodiversité les plus riches de la planète. Un gramme de sol fertile peut contenir des centaines de millions à des milliards de bactéries, des kilomètres de filaments de champignons, ainsi que des protozoaires, des nématodes, des acariens, des collemboles, des insectes et des vers. Une étude publiée en 2023 estime qu’il pourrait héberger plus de la moitié des espèces de la planète.
Les vers de terre, déjà étudiés par Charles Darwin, brassent la terre, creusent des galeries qui aèrent le sol et facilitent l’infiltration de l’eau. Les champignons mycorhiziens s’associent aux racines de la plupart des plantes, auxquelles ils apportent eau et minéraux en échange de sucres. Ces organismes recyclent la matière organique en éléments nutritifs : c’est le maillon décomposeur de la chaîne alimentaire.
Les services rendus par les sols
- Produire la nourriture : environ 95 % de notre alimentation provient directement ou indirectement des sols, selon la FAO.
- Filtrer et stocker l’eau : le sol purifie l’eau de pluie avant qu’elle ne rejoigne les nappes, et la retient comme une éponge.
- Stocker le carbone : les sols contiennent plus de carbone que l’atmosphère et toute la végétation réunies. L’initiative « 4 pour 1 000 », lancée par la France en 2015, rappelle qu’augmenter chaque année de 0,4 % le stock de carbone des sols compenserait une part notable des émissions humaines.
- Abriter la biodiversité et fournir des matières premières (argiles, tourbe).
Les menaces
- L’érosion, accélérée par les sols nus et la déforestation ;
- l’artificialisation : routes, parkings et bâtiments recouvrent les sols de façon quasi irréversible. En France, la loi Climat et résilience de 2021 fixe l’objectif de « zéro artificialisation nette » en 2050 ;
- la perte de matière organique, due à certaines pratiques agricoles intensives ;
- le tassement par les engins lourds ;
- la salinisation, liée à une irrigation mal conduite en climat sec ;
- la pollution par les métaux lourds, les hydrocarbures et certains pesticides.
La FAO estime qu’environ un tiers des sols du monde sont modérément à fortement dégradés. Le 5 décembre est la Journée mondiale des sols.
Questions fréquentes
Quelle est la différence entre sol et terre ?
Dans le langage courant, les deux mots sont souvent synonymes. Pour un pédologue, le sol est un objet naturel structuré en horizons, issu d’une longue évolution, alors que la « terre » désigne la matière meuble elle-même, par exemple celle que l’on achète en sac.
Comment connaître la texture de son sol ?
Le test du boudin est le plus simple : on humidifie une poignée de terre et on essaie de la rouler en boudin. Un sol sableux s’effrite, un sol limoneux forme un boudin qui se fissure, un sol argileux forme un boudin souple que l’on peut courber en anneau.
Pourquoi le sol est-il considéré comme une ressource non renouvelable ?
Parce qu’il se forme beaucoup plus lentement qu’il ne peut être détruit : quelques centimètres en plusieurs siècles, contre parfois autant en une seule saison d’érosion intense. À l’échelle d’une vie humaine, un sol perdu est perdu.