Les spécificités des sols par rapport à d’autres compartiments des écosystèmes, peuvent être synthétisées en cinq traits majeurs :
- ils constituent la couche superficielle de l’écorce terrestre
L’épaisseur des sols varie de 0 à quelques mètres d’épaisseur à l’échelle mondiale et de 0 à 1ou 2 m en milieu tempéré (Figure 2.4.2). Les sols représentent, selon leurs constituants et leur porosité, une masse de l’ordre de 3500 à 4500 tonnes par hectare et par tranche d’épaisseur de 30 cm.
Crédits
Photo A de B. Van Vliet, Univ. Lille ; Photo B de C. Walter ; Photo C de C. Walter
Légende
Figure 2.4.2 : Epaisseur variable des sols à l’échelle mondiale
A : sols polygonaux du Spitzberg (Norvège)
B : sol développé sur limon éolien en Normandie
C : sol tropical épais en Thaïlande
A : sols polygonaux du Spitzberg (Norvège)
B : sol développé sur limon éolien en Normandie
C : sol tropical épais en Thaïlande
- ils forment un milieu complexe
Il s’agit en premier lieu d’un milieu poreux constitué à 40 à 60 % de vides pouvant être remplis d’air ou d’eau. La matrice solide est constituée d’un mélange d’éléments minéraux, pouvant être hérités de la roche-mère ou néoformés au cours de la formation des sols, et d’éléments organiques représentant dans les sols cultivés de l’ordre de 1 à 7 % de la masse totale.
- ils constituent un milieu vivant
L’activité biologique au sein d’un sol est considérable puisqu’on dénombre en moyenne 150 g d’animaux dans 1 m² de sol prairial, ce qui représente, en moyenne toujours, de l’ordre de 260 millions d’individus par m² (Gobat et al., 2003) ou 2,5 tonnes de biomasse animale par hectare. La majorité de cette faune est de très petite taille, mais tous les grands embranchements sont représentés dans la faune du sol, ce qui montre la grande diversité taxonomique de celle-ci.
- ils présentent des caractéristiques spécifiques
Ces caractéristiques spécifiques sont d’une part d’ordre physique : (i) le sol est un milieu poreux permettant la circulation de fluides gazeux ou liquides ; (ii) c’est également un milieu déformable dont la porosité va évoluer au cours du temps sous l’effet de processus naturels (gel/dégel ; assèchement/réhumectation ; activité biologique) ou anthropiques (travail du sol, compaction).
D’autres caractéristiques spécifiques sont d’ordre biochimiques : (i) les sols présentent des propriétés de rétention de certains éléments chimiques du fait de la présence d’argile, de matière organique ou d’hydroxydes susceptibles de fixer ces éléments ; (ii) les sols possèdent également des propriétés de transformation qui sont d’ordre chimiques (processus acido-basique, oxydoréduction) ou biologiques (rôle des microorganismes sur le cycle des éléments, en particulier du carbone, de l’azote et du phosphore).
- ils constituent une interface dans l'environnement
Les sols sont à l’interface entre l’atmosphère, les ressources en eau, les êtres vivants et la lithosphère. A ce titre, ils jouent un rôle essentiel dans l’ensemble des cycles majeurs (eau, carbone, azote) et des problèmes environnementaux associés (quantité et qualité d’eau, gaz à effets de serre, réduction de la biodiversité) (Robert, 1996 ; Stengel et Génin, 1998).
Crédits
Photo C. Walter
Légende
Figure 2.4.3 : le sol comme interface au sein de l’écosystème