Les horizons

La couverture pédologique ( ensemble des sols qui recouvrent le globe terrestre) se transforme continuellement: verticalement et horizontalement. Ces transformations donnent naissance à des volumes nommés horizons, plus ou moins parallèles à la surface du terrain.

 Verticalement, l'épaisseur d'un horizon varie de quelques centimètres à plusieurs mètres. Latéralement, un horizon se transforme en un autre horizon, sur une distance indéfinie.

Coupe verticale d'un sol : variation verticale des couleurs. E xtraits du livre Regards sur le sol - Alain Ruellan, Mireille Dosso - Editions Foucher.

Auteur(s) : Alain Ruellan Date : 20 septembre 1986

Lieu : Brésil, PantanalClimat : tropical subhumide

Sol à profil calcaire différencié

Horizon 1 : organo-minéral = A. La couleur, plus sombre en allant du bas vers le haut, est liée à la présence de matière organique.

Horizon 2 : altération à structure pédologique = S. La couleur plus rouge est liée à la présence d'argile et de fer oxydé (hématite). Cet horizon n'est pas calcaire.

Horizon 3 : accumulation de calcaire = Bca puis Cca. Les tâches blanches sont des nodules de calcaire : ces nodules sont plus fins au sommet de l'horizon (3a = Bca). Cet horizon 3 est un encroûtement nodulaire. La partie inférieure de l'horizon se développe dans la roche-mère altérée (il s'agit d'alluvions) : il s'agit alors d'un Cca (3b).

Il s'agit d'un sol moyennement différencié.Dénomination WRB : Cambisol

Hauteur de la coupe : 120 cm.

'Regards sur le sol' p.72 et 147

En fonction des variations d'humidité, de température, d'activités biologiques, on assiste à la transformations permanentes des propriétés physiques, chimiques, mécaniques des constituants, il y a transferts de matières minérales, liquides, gazeuses et organiques.

Chaque horizon est structuré en un ou plusieurs assemblages. Chaque assemblage se décrivant en termes de constituants, de couleurs, de morphologies d'agrégats et de vides, de traits pédologiques.

Pour étudier l'évolution des structures des horizons et de la morphologie de la couverture pédologique a un endroit déterminé, on creuse une fosse pédologique. La fosse nous donne le profil vertical du sol à cet endroit. On la qualifie d' une unité d'observation que l'on appelle le "Profil" ou "Solum". Sa profondeur dépend de l'épaisseur du sol: on creuse jusqu'à la roche , à partir de laquelle le sol s'est formé (roche mère).

Blog Domaine de Beaurenard - Rasteau - extrait:

 "Création d’une fosse pédologique (jusqu’à 2 m) le 15 janvier. Elle nous permet d’observer l’état du système radiculaire des ceps en place avant arrachage et leur exploration du terroir, la vie microbienne dans le sol, son aération et sa compacité éventuelle, sa texture et sa structure. Elle permet également d’effectuer les analyses physico-chimiques des sols et sous-sols afin de pouvoir corriger en cas de carence ou de déséquilibre des différents éléments minéraux."

La fosse permet l'observation des principales variations morphologiques et structurales de la couverture pédologique (couleur, agrégats, textures, porosité, enracinements, humidité...) et la délimitation des horizons.

L'étude des organisations élémentaires des horizons: les agrégats, les vides, les traits pédologiques et l'observation de la couleur nous permettent de comprendre la génèse, le fonctionnement, les propriétés physico-chimiques, le comportement et la fertilité du sol.

Sur quoi, nous renseigne la couleur d'un horizon?

La couleur est déterminée par référence à un code international: le code Munsell, chaque horizon se définit par une ou plusieurs couleurs. Les couleurs du sol s'interprètent en terme de constituants et de mécanismes. La couleur indique la physionomie de chaque horizon.

les principaux mécanismes et constituants qui colorent le sol sont:
 

1.  Les activités biologiques, animales et végétales accumulent la matière organique. Les couleurs s'assombrissent. La matière organique  colore en sombre (noir, marron, gris foncé).
2. La migration et l'accumulation des minéraux: argile, fer, calcaire, sels:
   • les horizons appauvris en argile et en fer s'éclaircissent, ceux enrichis jaunissent, brunissent ou rougissent.
   • les horizons riches en calcaire ou en sels blanchissent. Le calcaire et les sels solubles (chlorures et carbonates) colorent en blanc.
3. Les régimes hydriques:
   • les horizons bien drainés, recevant beaucoup d'eau et s'asséchant vite, sont rouges; les horizons drainant moyennement bien, sont bruns ou jaunes; les horizons drainant mal sont gris ou tachetés.
   • le fer colore différemment suivant son état: le fer ferreux colore en gris et bleu, coloration due à des excès d'eau; la goelithe colore en brun et jaune FeO(OH) présence d'humidité constante sans excés; l'hématite (oxyde de fer, Fe2O3) donne une coloration rouge.

L'observation et l'intensité des couleurs donnent une première approche de la constitution et du fonctionnement du sol (sa fertilité, son hydromorphie...).

Sur quoi, nous renseigne la structure d'un horizon?

Le sol peu avoir:

1. soit une structure fragmentaire, il est dans ce cas composé d'agrégats (trois types d'agrégats existent: arrondis, anguleux, feuilletés). Chaque type d'agrégats a des significations précises en terme de constituants, de génèse, de fonctionnement, de fertilité.
   • Les structures fragmentaires arrondies offrent aux racines, un milieu accueillant (poreux, friable, ), les gaz et l'eau y circulent facilement, la vie végétale et animale se développent bien.
   • Les structures fragmentaires anguleuses indiquent la présence d'argile, l'absence d'activité biologique, la faible teneur en matière organique,
   • Les structures fragmentaires feuilletées confirment la présence importante d'argile, le manque de porosité, un sol inexploitable par les racines, riche en Ca ++, Mg++
2. soit une structure continue, dans ce cas, il n'y a pas d'agrégats, comme dans le sable.

D'autres facteurs comme la porosité, les nodules nous renseignent sur la constitution et le fonctionnement du sol.

Quatre mécanismes conduisent à la formation des horizons et de la couverture pédologique:

1. Mécanisme d'altération des roches et de leurs constituants.
2. Mécanismes biologiques et d'accumulation des matières organiques.
3. Mécanisme de libération, de migration, puis d'accumulation des constituants résultant des mécanismes d'altération et d'évolution des matières organiques.
4. Mécanismes d'arrangements et d'agrégation des constituants issus de l'altération, puis mis en place par les migrations.

Le schéma ci-dessous présente les principales étapes de la différenciation d'un sol à partir d'une roche mère composée de schiste calcaire.  E xtraits du livre Regards sur le sol - Alain Ruellan, Mireille Dosso - Editions Foucher.
 

Schiste calcaire = roche qui contient des minéraux silicatés et du calcaire. L'altération de cette roche fournit des sables, des limons, des argiles, du calcaire.

Étape 1: sol peu différencié.

Altération du schiste calcaire et accumulation superficielle de matière organique; le sol se différencie en deux horizons: un horizon organique et un horizon d'altération. Les transitions entre ces deux horizons et avec la roche mère sont progressives; le sol est peu différencié.

Étape 2: sol moyennement différencié

Poursuite de l'altération, le sol s'approfondit, la matière organique continue à s'accumuler en surface, le calcaire quitte les horizons de surface et s'accumule en profondeur. Le sol se différencie en trois horizons: un horizon organique lessivé en calcaire, un horizon lessivé en calcaire, un horizon d'accumulation du calcaire et d'altération du schiste. Les transitions entre ces trois horizons et avec la roche mère sont progressives; le sol est moyennement différencié.

Étape 3: sol très différencié

L'altération s'est poursuivie, le sol a continué à s'approfondir; le lessivage et l'accumulation du calcaire se sont accentués, le lessivage et l'accumulation de l'argile et du fer se sont développés, la matière organique devient moins abondante en surface, conséquence de l'appauvrissement en argile, le sol se différencie en quatre horizons. : un horizon organique lessivé en calcaire, en argile et en fer,un horizon lessivé en calcaire, en argile et en fer,un horizon bien drainé, lessivé en calcaire mais d'accumulation d'argile et de fer, un horizon d'accumulation du calcaire et d'altération du schiste. Toutes les transitions entre les horizons sont progressives. Le sol est devenu très différencié.

Horizon O

L'horizon organique (ou humus) résulte de la transformation en matière organique  des débris végétaux qui s'accumulent à la surface du sol.

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Horizon A

L'horizon A contient à la fois de la matière organique et de la matière minérale. Il est le résultat du travail des organismes vivants dans le sol (vers, insectes).

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Horizon B

C'est un horizon enrichi enrichi en divers constituants minéraux ou organiques: argile, fer, matière organique, carbonate de calcium, ... Il résulte de la transformation des minéraux primaires issus de la roche sous-jacente.

Horizon C

 C'est un horizon d'altération de la roche mère sous-jascente.

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Horizon R ou M

C'est la roche mère, on distingue les roches en fonction de leur dureté. R pour les roches dures (granites, grès, calcaires) et M pour les roches meubles (sables, marnes, ...)

Pour des informations plus complètes n'hésiter pas à consulter le livre Regards sur le sol - Alain Ruellan, Mireille Dosso - Editions Foucher en vente sur Fnac.com et Eyrolles.com . 

Bibliographie

• Regards sur le sol - Auteur(s) : A. Ruellan, M. Dosso - Editeur(s) : Foucher