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Géosciences de l'environnement : Traceurs isotopiques, pédologiques, magnétiques Broché – 4 février 2008


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Extrait

Sols et altérations à la surface des continents

1.1. Introduction

La surface des terres émergées présente sur sa partie la plus superficielle une formation le plus souvent meuble, mais pouvant être indurée, et qui porte la végétation naturelle ou les plantes cultivées. Cette formation peut être réduite à quelques centimètres dans les zones où le climat est le plus sec, à quelques centaines de mètres dans les zones équatoriales. On appelle cette formation le sol, mais cette dénomination est souvent restrictive, car elle est limitée à la partie de cette formation où la vie végétale et animale y est active. En fait, dans son épaisseur, cette formation est le résultat d'une altération biogéochimique de roches sédimentaires, métamorphiques et ignées. Ce sont des volumes de plusieurs milliers de kilomètres cubes de ces roches qui sont impliqués dans cette altération. Malgré cela, le sol reste une infime pellicule à la surface de la croûte continentale. Etant donné la complexité des sols, nous parlerons ici plus volontiers de «couverture pédologique» ou de «manteau d'altération» qui ne fournit à l'érosion superficielle que la partie dégradée et meuble des roches sous-jacentes que l'on appelle «roches mères» ou «roches parentales», engendrant dans les bassins océaniques ou lacustres de nouveaux sédiments.
La terre du sol est souvent fertile, mais elle est fragile, constituant une ressource renouvelable à des échelles de temps qui impliquent plusieurs millénaires. On ne saurait la sauvegarder si on la soumet à des dégradations rapides qui, elles, se mesurent en dizaines d'années et sont pour l'essentiel irréversibles.
Le but de ce chapitre n'est pas de traiter de la couverture pédologique de façon exhaustive. Ceci est le rôle des traités de physique ou de chimie du sol. Il s'agit au contraire de donner un aspect global de la compréhension de la genèse du sol et de son rôle comme formation géologique de surface dans l'histoire proche de notre planète.

1.2. Le sol à l'interface de plusieurs facteurs

Le sol est une formation de surface qui évolue au fil du temps.
Le sol naît de l'interaction entre l'atmosphère, la biosphère, la lithosphère et l'hydrosphère (figure 1.1).
Mais, comme tout écosystème naturel, il est aussi soumis à des rétroactions qui induisent avec le temps une auto-organisation. Pour simplifier à l'extrême, le sol peut résulter du jeu concomitant de cinq facteurs principaux.
L'eau météorique reste le facteur le plus important de ce processus. Elle dissout le gaz carbonique de l'atmosphère nécessaire à l'altération des minéraux et des roches, interagit avec ceux-ci et la végétation qu'elle influence directement et, enfin, transporte les éléments dissous et les particules les plus fines vers les nappes, les rivières puis les océans à la faveur de la topographie des paysages.

Biographie de l'auteur

Daniel Nahon, professeur émérite à l'université Paul Cézanne (Aix-en-Provence) et à l'Institut universitaire de France, est géochimiste et pétrologiste des sols et des altérations tropicales. Il a reçu récemment le grand prix scientifique du Brésil. Auteur d'une Introduction to the Petrology of Soils and amical Weathering (Wiley, 1991), il vient de publier chez Odile Jacob l'Épuisement de la terre. Jean Yves Bottero, directeur de recherche au CNRS, physicochimiste, est spécialisé dans l'étude de l'inertage des déchets et de la pollution des eaux. Didier Bourlès, professeur à l'univerté Paul Cézanne, physicien et géochimiste des isotopes cosmogéniques, dirige le laboratoire national ASTER (Accélérateur pour les sciences de la Terre, environnement, risques). Il a reçu la médaille de bronze du CNRS. Bruno Hamelin, professeur à l'université Paul Cézanne, est géochimiste des isotopes stables et radiogéniques. Il a reçu la médaille d'argent du CNRS. Nicolas Thouveny, professeur à l'université de la Méditerranée (Marseille), géophysicien, est spécialisé dans le paléomagnétisme des sédiments. Tous travaillent au Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE) dont Daniel Nahon est le directeur.


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