PEDOCHIMIE
                    LA CHIMIE DES SOLS

Qu’est-ce qu’un sol ?

 

Le sol c’est l'interface entre la lithosphère et l’atmosphère.

 

C’est le produit de la désagrégation physique d’un substrat en minéraux hérités et de l’altération chimique de ces derniers sous l’effet de l’eau et de la matière organique plus ou moins transformée, stabilisée dans les couches supérieures du solum. Ainsi, un sol se décompose en 3 phases :

• Minérale (fragments de roches, débris coquilliers,…) ;

• Aqueuse ou gazeuse (atmosphère du sol) ;

• Organique (débris organiques plus ou moins décomposés).

Composition d'un sol
Texture sol, sable, argile, limon.

OFFICE DE LA RECHERCHE

SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE
OUTREMER

SERVICES SCIENTIFIQUES CENTRAUX
PEDOCHIMIE

LES CONSTITUANTS MINERAUX
DES ROCHES ET DES SOLS
PAR
P, SEGALEN ET J,C, BRION
1981

Une volumineux document PDF très intéressant sur la chimie des sols qui intéressera de nombreux "follower" du site. Téléchargez le                           >>>

AVANT PROPOS

Le cours qui est proposé dans les pages de ce PDF a un double objectif

  • 1 . Étudier les lois qui régissent les relations entre les éléments, entre les constituants présents dans les sols et montrer comment ces lois s'appliquent aux sols.

  • 2 . Étudier les éléments du sol, leurs combinaisons, leur dynamique à  l'intérieur des sols.

 

La référence à l'objet-sol, ici le pédon*/objet à trois dimensions divisé en horizons, sera réalisée en permanence. Cet objet se situe dans une position particulière, à la limite de la lithosphère et de l'atmosphère. Sauf dans certaines parties des déserts, et encore, et à l'emplacement des calottes glaciaires, cet objet est continu, et il change d'un endroit à un autre. Ces variations sont régulières et graduelles, ou bien très rapides et brutales.

 

Dans un milieu aussi complexe que le sol, il est difficile de s'en tenir à une seule discipline comme la chimie, si importante soit-elle. L'approche doit être globale; aussi, il est inévitable de déborder sur des disciplines voisines, comme la chimie-physique, la minéralogie, la géologie, l'hydrologie, la biologie, la géomorphologie, la climatologie, sans oublier la pédologie générale. De plus amples développements sont donnés à leur sujet dans d'autres enseignements.

Si les incursions faites dans leur domaine ont été nécessaires, elles ont été aussi brèves que possible et avec un objectif limité.

 

Existe-t-il une chimie ou une physique du sol ? Certes, le sol est un milieu aux caractéristiques bien particulières, mais ses constituants n'échappent pas aux lois générales ; il n'y a pas de lois propres aux sols. Mais les paramètres qui agissent simultanément sont si nombreux qu'il est souvent difficile de démêler l'action précise de l'un deux.

En 1977, KITTRICK écrit "qu'avant les années 1960, beaucoup pensaient que les minéraux du sol étaient différents des substances ordinaires, qu'ils étaient tout à fait insolubles, qu'ils ne pouvaient être décrits en termes de thermodynamique élémentaire, et qu'on ne pouvait leur appliquer les mesures habituelles de solubilité".

 

Un des premiers objectifs de ce cours est précisément de montrer comment les lois de la physique et de la chimie s'appliquent aux sols. Mais, le danger réside bien dans l'extrapolation du laboratoire, ou la projection de schémas. Ces lois sont établies dans de la vaissel­le propre, avec de l'eau dépourvue de tout ion étranger, au moyen de réactifs de pureté garantie. Or, dans les sols, les difficultés proviennent bien du fait que tout ceci n'existe pas et si l'on arrive à maî­triser quelques paramètres, beaucoup ne sont pas encore appréhendés.

 

Est-ce une raison pour renoncer? Certainement pas. Mais il est bon de mettre les choses à leur place, de ne tomber dans aucun excès et de se retourner sans cesse vers la "vérité-sol". C'est ce qui sera fait continuellement dans les parties du cours consacrées à la dynamique des principaux éléments constitutifs du sol.

 

La mise en œuvre de nouveaux concepts, de nouvelles disciplines, de techniques originales est permanente en science du sol. Ceux-ci n'ont pas encore apporté de solution définitive qu'on ne remette en question régulièrement. Mais, à chaque fois, c'est une contribution intéressante, quoique limitée, sinon provisoire, à la connaissance des sols.

 

Ce cours voudrait rappeler aussi quelles ont été les tendances dans la compréhension des phénomènes dans le passé, et présenter les perspectives qui s'ouvrent dans le présent et un avenir proche. La pédologie est riche en mouvements de va-et-vient de type pendulaire.

On citera ici seulement le sort réservé aux travaux de MATTSON, au moment du développement de l'étude des minéraux argileux par les rayons X, et leur remise en honneur à l'heure actuelle avec l'importance qu'il faut attacher aux matériaux amorphes. Il y en a beaucoup d'autres de ce genre.

 

Enfin, si ce cours se concentre sur l'objet-sol, celui-ci

est saisi dans toute sa variété et reste placé dans son cadre géographique. Les relations que ses caractéristiques peuvent avoir avec son environnement actuel et son histoire sont toujours envisagés, avec quelques détails.

Les différents chapitres sont donc consacrés à   l'étude de l'application des lois scientifiques à  l'objet-sol, c'est pourquoi à  l'instar de la géochimie on propose de le nommer : pédochimie.

 

Ce cours est à la fois ambitieux et limité. Ambitieux parce qu'il voudrait aborder le maximum de sujets, estimés utiles, sinon in­dispensables, à la compréhension de ce qui se passe dans les sols. La connaissance de la nature des roches volcaniques ou sédimentaires apparaît aussi importante que celle du produit de solubilité d'un sel ou la détermination de l'origine des charges d'un sol, lorsqu'il s'agit de comprendre ses caractéristiques actuelles et futures. Limité, parce que les thèmes abordés sont multiples, variés, abondamment traités par de très nombreux auteurs et qu'en faire le tour même brièvement est pratiquement impossible dans un nombre raisonnable de pages.

 

Beaucoup de sujets, c'est certain, mériteraient un développement plus important. Quelques uns n'ont été qu'évoqués, faute de temps et de place.

 

C'est pourquoi, le plus souvent possible, des ouvrages, de nombreux articles seront proposés à votre lecture. Jamais la liste offerte ne doit être considérée comme exhaustive. Le nombre d'auteurs non cités, et qui apporteront l'information qui faisait précisément défaut, est certainement encore beaucoup plus grand.

* Pédo : préfixe, du grec ancien πέδον, pédon (« sol »).

Pédochimie :

 

Première partie.

  • Les constituants minéraux des roches et des sols.

 

Deuxième partie.

  • Les méthodes d'étude et d'identification des constituants minéraux des sols.

 

Troisième partie.

  • Etude de quelques problèmes fondamentaux concernant les sols.

 

Quatrième partie.

  • La dynamique des principaux éléments et constituants dans les sols :

    • 1. Altération, les sels solubles, les sels moyennement et peu solubles.

    • 2. Le silicium, le titane et le zirconium, l'aluminium, le phosphore.

    • 3. Le fer, le manganèse, le soufre, l'azote, les éléments mineur.

SOURCES

  • Base documentaire de l'Institut de Recherches pour le Développement.

  • Conservatoire d'espaces naturels de Bourgogne

  • Archives personnelles JJ Chevallier