Tout un monde se trouve sous nos pieds : minéraux, matières organiques, organismes vivants… Le sol est ainsi un milieu unique qui consiste en une couche de quelques décimètres à plusieurs mètres d’épaisseur. De quoi se compose-t-il ?
D’abord des minéraux. Il y a ceux des roches qui ne sont pas encore transformés, mais simplement libérés par une désagrégation chimique ou physique comme l’action du gel. On parle de « minéraux primaires » : les grains de quartz, de feldspath, de mica ou bien de pyroxène provenant des granites ou des laves. Ce sont les plus gros morceaux dans les sols : leurs tailles vont de quelques centièmes de mm à quelques mm de diamètre. Et puis il y a des minéraux secondaires, qui se sont formés dans les sols eux-mêmes à partir des premiers, sous l’action de la pluie et de l’oxygène de l’air, des acides et du gaz carbonique libérés par les plantes et les microorganismes. Les plus précieux sont les argiles. Ils sont faits des atomes de silicium et d’aluminium de la roche, combinés avec l’oxygène et l’hydrogène de l’eau, réorganisés en feuilles de quelques millionièmes de mm d’épaisseur et, au plus, de millièmes de mm de longueur. D’autres constituants secondaires sont les oxydes et hydroxydes du fer et de l’aluminium, termes ultimes de l’oxydation des minéraux au contact de l’atmosphère. Le fer des roches rouille, ce qui donne aux sols leurs belles couleurs jaunes, marron, orange ou rouges. Beaucoup de roches dites sédimentaires comme les schistes, les argiles, les marnes et les calcaires contiennent déjà ces minéraux secondaires, issus de l’érosion de sols anciens. Une fois ces roches émergées, ces minéraux seront repris dans un nouveau cycle de formation des sols.
Ensuite il y a les matières organiques. Les organismes vivants et morts, ainsi que les microbes qui les décomposent, libèrent dans le sol les briques élémentaires de leurs molécules : acides aminés, sucres, lipides, composés phénoliques, etc. Ces molécules s’associent entre elles par des liaisons faibles pour former des structures supramoléculaires : les composés humiques (de humus, « la terre », en latin). Elles peuvent également se lier aux argiles et former des associations organo-minérales. Les matières organiques aussi ont une réactivité extraordinaire. Elles lient les minéraux entre eux et retiennent de nombreux éléments nutritifs.
Autres contenus du sol : de l’eau et des solutions. Elles contiennent calcium, magnésium, potassium, sodium, ammonium, chlorures, sulfates, bicarbonates, nitrates, qu’elles vont transporter vers les rivières ou les racines des plantes.
Mais ce n’est pas tout, car un sol comprend aussi les organismes qui y vivent : racines, champignons, bactéries et invertébrés.
Tous ces composants sont organisés en couches que l’on nomme horizons, qui se sont formées lors du développement du sol. Il y a un grand nombre de types d’horizons différents, mais on rencontre assez fréquemment une succession, de haut en bas, d’horizon O (organiques), A (organo-minéraux), E (pour « éluviation ») appauvris en argiles ou oxydes, B d’accumulation d’argiles, d’oxydes ou d’autres composants, S ou C d’altération de la roche, et R de roche dure non altérée.
Visuel haut de page : Coupe fine de sol montrant des grains de quartz en blanc, des revêtements d’argiles en jaune, les pores du sol en noir. © Christian Lelay/Inra.
Source : Les sols ont-ils de la mémoire ? de Jérôme Balesdent, Etienne Dambrine et Jean-Claude Fardeau, paru aux éditions Quæ
