Composition, formation et conservation des sols
Composition, formation et conservation des sols
Le sol est la fine couche vivante qui recouvre les roches : un mélange de minéraux, de matière organique, d'eau, d'air et d'êtres vivants, qui se forme très lentement et qu'il faut protéger de l'érosion.
Objectifs
- Citer les constituants d'un sol et les mettre en évidence par des expériences simples.
- Décrire un profil de sol et nommer ses horizons.
- Expliquer comment un sol se forme à partir de la roche mère.
- Identifier les causes de la dégradation des sols et les techniques pour les conserver.
1. La composition du sol
Le sol est la couche superficielle, meuble, de la croûte terrestre, formée à partir de la roche sous-jacente et peuplée d'êtres vivants. Il contient :
- une fraction minérale : cailloux et graviers, sables (grains visibles), limons (grains fins), argiles (particules très fines qui collent) ;
- une fraction organique : débris de feuilles, de racines et d'animaux, et l'humus, matière sombre issue de leur décomposition ;
- de l'eau et de l'air, dans les espaces entre les grains ;
- des êtres vivants : vers de terre, termites, fourmis, champignons, bactéries…
Exemple résolu 1 : le test du bocal (décantation)
Nadia met une poignée de terre dans un bocal, ajoute de l'eau, agite fort, puis laisse reposer une journée. Que va-t-elle observer ? Suis l'expérience.
On agite la terre dans l'eau : tout est mélangé, l'eau est trouble.
Après repos, les grains se déposent selon leur taille : les plus gros et les plus lourds au fond (graviers, sables), les plus fins au-dessus (limons, argiles). C'est la fraction minérale.
Des débris végétaux légers flottent à la surface : c'est une partie de la fraction organique.
Et comment montrer qu'un sol contient de l'eau, de l'air et de la matière organique ?
- Eau : on pèse un échantillon de terre, on le sèche au soleil ou au four, on le repèse : il est plus léger, car il a perdu son eau.
- Air : on verse de l'eau sur une motte de terre sèche dans un verre : des bulles d'air s'échappent.
- Matière organique : on chauffe fortement de la terre sèche (calcination) : elle dégage de la fumée, noircit puis s'éclaircit et perd encore de la masse, car la matière organique brûle.
Dans le test du bocal, quelle couche se dépose en dernier, tout en haut des dépôts ?
2. Le profil d'un sol
Une coupe verticale du sol, de la surface jusqu'à la roche, s'appelle un profil. On y distingue des couches appelées horizons :
- la litière : feuilles mortes et débris en surface ;
- l'horizon humifère (A) : sombre, riche en humus et en êtres vivants, là où poussent la plupart des racines ;
- l'horizon d'accumulation (B) : plus clair ou rouge, où s'accumulent des argiles et des oxydes de fer entraînés par l'eau ;
- la roche mère altérée (C) : roche fragmentée, en morceaux ;
- la roche mère (R) : roche intacte, dure, à partir de laquelle le sol s'est formé.
Légende toi-même ce profil de sol : touche chaque couche et donne son nom.
3. La formation d'un sol
La formation d'un sol s'appelle la pédogenèse. Elle se fait en plusieurs étapes qui se superposent :
- Altération de la roche mère : les écarts de température (chaud le jour, frais la nuit), l'eau de pluie et les racines fissurent et décomposent la roche en fragments de plus en plus petits.
- Installation des êtres vivants : mousses, herbes, puis arbres s'installent ; leurs débris s'accumulent à la surface.
- Formation de l'humus : les décomposeurs (vers de terre, termites, champignons, bactéries) transforment les débris en humus, qui se mélange aux particules minérales.
- Différenciation en horizons : l'eau qui s'infiltre entraîne des argiles et du fer vers le bas ; les couches se distinguent peu à peu.
flowchart TD A[Roche mere] -->|Soleil pluie racines| B[Roche fragmentee] B -->|Installation des vegetaux| C[Debris organiques en surface] C -->|Vers termites champignons bacteries| D[Humus melange aux mineraux] D -->|Eau qui s infiltre| E[Sol avec horizons]
Quel est le rôle principal des vers de terre et des termites dans la formation du sol ?
4. La dégradation et la conservation des sols
L'érosion est l'arrachement et le transport des particules du sol par l'eau (ruissellement) ou par le vent. Elle est aggravée par les activités humaines :
- la déforestation et la coupe du bois de chauffe, qui laissent le sol nu ;
- les feux de brousse, qui brûlent la végétation et la matière organique ;
- le surpâturage, quand trop d'animaux mangent toute l'herbe ;
- la culture répétée de la même plante sans repos ni engrais, qui épuise le sol.
Les techniques de conservation
- Reboisement, haies vives et brise-vent : les racines retiennent la terre, le feuillage freine le vent.
- Cordons pierreux et diguettes posés le long des courbes de niveau : ils freinent le ruissellement et retiennent la terre.
- Zaï : technique traditionnelle sahélienne de petits trous remplis de fumier où l'on sème ; l'eau de pluie et la matière organique y restent concentrées.
- Jachère (laisser reposer le champ), rotation des cultures, apport de compost ou de fumier pour rendre l'humus au sol.
- Garder le sol couvert (paillage, résidus de récolte) plutôt que nu.
Exemple résolu 2 : le champ en pente
Le champ de Seydou, près de Kaya, est en pente : chaque hivernage, l'eau emporte la terre et ses rendements de mil baissent. Propose-lui deux solutions et explique-les. Cherche d'abord.
Voir la solution
1. Poser des cordons pierreux en travers de la pente, le long des courbes de niveau : l'eau ralentit, s'infiltre au lieu de ruisseler, et la terre fine se dépose derrière les pierres au lieu de partir.
2. Pratiquer le zaï avec du fumier ou du compost : l'eau et la matière organique sont concentrées près des plants, ce qui nourrit le sol en humus.
On peut aussi planter une haie vive en bas du champ et éviter de brûler les résidus de récolte.
Laquelle de ces pratiques protège le sol contre l'érosion ?
Erreurs fréquentes
Récapitulatif
- Le sol contient une fraction minérale (graviers, sables, limons, argiles), une fraction organique (débris, humus), de l'eau, de l'air et des êtres vivants.
- Un profil de sol montre des horizons : litière, horizon humifère, horizon d'accumulation, roche mère altérée, roche mère.
- Le sol se forme très lentement par altération de la roche mère et apport de matière organique décomposée par les êtres vivants.
- L'érosion, aggravée par la déforestation, les feux et le surpâturage, le dégrade ; reboisement, haies, cordons pierreux, zaï, jachère et compost le protègent.
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