Les processus qui transforment le sol

Dans la leçon précédente, tu as vu les facteurs qui forment un sol. Ici, tu vas voir ce qui se passe concrètement dans le profil : des éléments arrivent, d'autres partent, certains descendent ou remontent, d'autres changent de nature. Chaque processus laisse des traces que tu pourras voir sur le terrain : une couleur, une couche durcie, des taches, une réaction à l'acide. Tu vas étudier six cas fréquents dans le monde francophone, du Sahel au Québec. Ne cherche pas à tout retenir par cœur. Cherche plutôt à relier chaque trace au processus qui l'a laissée.

La FAO résume la formation d'un sol par quatre familles de processus. Les apports d'abord : feuilles mortes, poussières apportées par le vent, comme l'harmattan en Afrique de l'Ouest, dépôts de crue. Les pertes ensuite : ce que l'eau emporte en profondeur ou ce que le ruissellement arrache en surface. Les déplacements : de l'argile, du fer ou de l'humus qui descendent d'une couche à l'autre, ou des sels qui remontent avec l'eau qui s'évapore. Enfin les transformations : les minéraux de la roche deviennent des argiles et des oxydes, les débris végétaux deviennent de l'humus. Tout profil mélange ces quatre familles.

L'altération, c'est la transformation des minéraux de la roche au contact de l'eau. Les feldspaths et les micas d'un granite deviennent peu à peu des argiles. Le quartz, lui, résiste et reste sous forme de grains de sable. Sous un climat chaud et humide, l'altération va très loin : il reste surtout de la kaolinite, une argile qui retient peu d'éléments nutritifs, et des oxydes de fer et d'aluminium. C'est ce que la WRB décrit pour l'horizon ferralique des Ferralsols. Les oxydes de fer donnent la couleur : l'hématite colore en rouge les sols bien drainés, la goethite en jaune ou en ocre les sols un peu plus humides.

Quand l'eau de pluie traverse le sol, elle peut entraîner les plus fines particules d'argile vers le bas. La couche du dessus s'appauvrit, devient plus sableuse et plus claire. Plus bas, l'argile se dépose sur les faces des agrégats et dans les pores : c'est un horizon d'accumulation. On rencontre ce processus dans beaucoup de sols ferrugineux des zones soudaniennes et sahéliennes, du Sénégal au Tchad, que la WRB range souvent parmi les Lixisols ou les Luvisols. Pour l'agriculteur, la conséquence est concrète : une surface sableuse qui sèche vite, posée sur une couche plus argileuse qui garde mieux l'eau.

Sous les forêts de conifères du Québec, sur des matériaux sableux et sous un climat frais et humide, la litière produit des acides organiques. Ces acides entraînent le fer, l'aluminium et l'humus vers le bas. Il reste en haut une couche lavée, gris cendré. Juste en dessous, le fer et l'humus s'accumulent dans une couche brun-rouge ou noirâtre. C'est la podzolisation. Elle donne les Podzols, très répandus dans l'est du Canada et dans le nord de l'Europe. Ces sols sont acides et pauvres pour les cultures, mais ils portent de grandes forêts exploitées pour le bois.

Sous un climat sec, la pluie humecte seulement le haut du profil. Le calcaire dissous ne va pas loin : il se redépose plus bas sous forme de taches blanches, de nodules ou même d'une croûte dure. C'est fréquent dans les plaines et les plateaux du Maroc, de l'Algérie et de la Tunisie, où l'on décrit des Calcisols. Tu reconnais ce calcaire parce qu'il fait des bulles au contact d'un acide. Les sels plus solubles, eux, peuvent remonter avec l'eau qui s'évapore et former des efflorescences blanches en surface, par exemple dans des périmètres irrigués mal drainés. Tu étudieras la salinité au module 4.

Quand l'eau remplit les pores pendant des semaines, l'air disparaît. Les microbes utilisent alors le fer du sol pour respirer, et ce fer passe sous une forme soluble et sans couleur. Le sol devient gris, verdâtre ou bleuté. Là où l'air revient, le long des racines ou quand la nappe baisse, le fer se fige à nouveau en taches rouille. Ces couleurs racontent l'histoire de l'eau dans le sol : on parle d'hydromorphie. Tu les verras dans les bas-fonds rizicoles de Guinée, du Togo ou de Madagascar, et dans les plaines inondables. Les sols les plus marqués par une nappe sont rangés parmi les Gleysols.

Dans certains sols tropicaux, le fer s'accumule pendant très longtemps dans une couche qui finit par durcir comme une brique. Exposée à l'air, cette couche devient une cuirasse, qu'on appelle souvent latérite. La WRB parle d'horizon pétroplinthique. Au Fouta-Djalon, les plateaux couverts de cuirasse s'appellent en peul bowal, au pluriel bowé. Le sol y est très mince, les racines ne passent pas et l'eau ruisselle : ces surfaces servent surtout de pâturage aux troupeaux. Sous certains de ces plateaux se trouvent aussi d'importants gisements de bauxite. Repère bien ce cas, il revient dans la simulation de ce module.