Science du sol Flashcards
Différentes conception du sol
- Support mécanique (génie civil)
- Support des plantes et milieu de culture
- Partie superficielle des des roches
- Ecologie et habitat des écosystèmes
- Objet patrimonial de l’Histoire des milieux des Hommes
Fonctions du sol
- Production d’aliments et biomasse
- Milieu biologique (10^9 bactérie dans un seul sol)
- Sources de matière organique (Argiles)
- Filtre de l’environnement (stockage des polluants)
- Importance socio-économique
Définition du sol
Au sens du paysage, il s’agit d’une couverture pédologique, tridimensionnel qui recouvre une bonne parties des surfaces émergés. Interagit avec la biosphère, lithosphère, hydrosphère et atmosphère.
Le sol est un milieu qui n’est pas figé, il évolue dans le temps à des cinétiques variables. Il est composé des 3 états de la matière. Il est organisé en couches qu’on appelle des horizons.
Caractéristiques du sol
- Poreux : fluides et organismes, c’est un facilitateur des transformations chimiques. Il possède entre 30% et 70% de porosité. La roche la plus poreuse est la craie (40%).
- Composition variable dans l’espace : panels de couleurs, couches (horizons)
- Variation temporelle : cinétique variable
- Système ouvert : soumis à la thermodynamique et aux échanges de matières et d’énergies
apport : ions dans les eaux, engrais, rayonnement solaire
perte : ruissellement, évapotranspiration - Les phénomènes du sol sont irréversibles : érosion
3 types de roche parental au sol
- Formations superficielles
- altérites
- éboulis
- alluvions
- colluvions - Grèzes, graveluches
- éboulis - Loess
- (Quartz, Argile, Calcaire) éoliens et glaciation quaternaire
Roches et form. Sup. sont composés de minéraux
3 important
- Biotite (s’altère vite)
- Quartz (résiste à l’altération)
- Orthose
Processus de formation d’un sol en 3 étapes
- Météorisation
- Accumulation de matière organique
- Migration des élément : processus d’évolution physiques et chimiques
Migration des élément du sol
- Substance dissoutes :
- Lixiviation
- Cheluviation - Érosion et transport à la surface : gros risques et dégradation spécifique
Lixiviation
La lixiviation est le processus au cours duquel l'eau de ruissellement passe au travers des pores du sol (percolation) en entrainant par dissolution certains sels, ions ou substances solubles. Sels solubles (nitrates, bicarbonates, sulfates,...) + cations alcalins (Na+,K+) et alcalino-terreux (Ca2+, Mg2+)Anions organiques de petite taille et acides fulviques
Cheluviation
Mécanisme de migration des cations métalliques (fer et aluminium), sous forme de combinaisons organo-métalliques (ou chélates), fréquents dans les sols acides et humifères
Complexe (Chimie)
Est un édifice polyatomique constitué d’une ou de plusieurs entités indépendantes (ions ou molécules), en interaction.
Un complexe est souvent constitué d’un cation métallique entouré de plusieurs ligands anioniques ou neutres qui délocalisent une partie de leur densité électronique.
Chélation - Chélate (Chimie)
Chélation : est un processus physico-chimique au cours duquel est formé un complexe, le chélate, entre un ligand, dit chélateur (ou chélatant), et un cation (ou atome) métallique, alors complexé, dit chélaté.
Chélate : Le « chélate » se distingue du simple « complexe » par le fait que le cation métallique est fixé au ligand chélateur par au moins deux liaisons de coordination.
Un ligand/liant (Chimie)
Un ligand est un atome, un ion ou une molécule portant des fonctions chimiques lui permettant de se lier à un ou plusieurs atomes ou ions centraux. Le terme de ligand est le plus souvent utilisé en chimie de coordination et en chimie organométallique (branches de la chimie inorganique).
Les facteurs de la pédogenèse
- climat
- roche mère
- végétation -> apporte de la MO acidifiante, protège les sols de l’érosion
- relief -> effet de foehn et circulation hydraulique -> séquence topographique
- temps permet la succession des processus
- podzolisation
Podzolisation
- Processus d’altération des minéraux par des solutions contenant des acides organiques acides et complexant. Cette attaque (appelées acido-complexolyse) a pour effet l’élimination de l’Al et du Fe ainsi que celle des autres cations (Ca, Mg, K…). Il se forme alors un horizon résiduel, essentiellement quartzeux (sable, correspondant à un horizon E.
- Processus de migration et d’immobilisation des constituants organiques et de complexes organo-minéraux d’aluminium et/ou de Fer. L’accumulation de ces substances conduit à la formation d’un horizon podzolique BP.
Le sol à 3 phases
- Liquide (solution du sol)
- Atmosphère du sol (gazeuse)
- Minéraux/MO (solide)
La phase solide du sol
Matière minérale, matière organique
Analyse chimique des sols
O, Si, Al, fe, Ca, K, Na, Mg, Ti
Formation du sol - dégradation physique
La fissuration naturelle des roches
Les variations de température (régions froides,
désertiques)
Le gel (cryoclastie)
La cristallisation de solutions salines (le long des
littoraux)
Les racines des végétaux
La pente
Abrasion : Vent – glaciers – torrents…
Fragments de même composition chimique que la roche d’origine
Chimie de l’altération chimique
.
La fraction minéral du sol + constituant minéraux
.
constituant minéraux primaires
.
constituant minéraux secondaires
.
Propriété des minéraux argileux
Plasticité (influence sur les propriétés méaniques du sol),
Grande surface spécifique (surface par unité de masse),
Capacité d’adsorption d’eau et de gonflement (étanchéité),
Grande réactivité chimique : multiples possibilités d’échanges
ioniques
Les phyllosylicates ont une structure en feuillet qui peuvent contenir 2 molécules d’eau, elles peuvent donc changer de volume.les feuillets sont chargés négativement, et récupère les cations des molécules d’eau pour les relaché ensuite dans le sol.