Seuls Sans Sol Augusto Zanella Dipartimento Territorio e Sistemi agro Forestali Università di Padova – Italia augusto.zanella@unipd.it

Les HORIZONS des FORMES d’HUMUS OL = Litière = tout ce qui tombe au sol et qui est encore presque intact = M.O.F. < 10%. M.O.F. = Matière Organique Fine = morceaux tellement petits qu’à l’œil nu il est impossible de reconnaître l’organe d’origine (feuille ? Ou patte de fourmis ? Ou racine ? Ou k-k ?) = microfragments ou micro excréments OF = OL en Fragments = 10% < M.O.F. < 70% OH = OL Humifié = 70% ou plus de M.O.F. H = Histique = formé en milieux saturé par l’eau durant des périodes prolongées, composé de débris (hystos = tissu) de végétaux hygrophiles ou sub-aquatiques A = ORGANO-MINERAL de surface = interface entre le monde organique de surface (litière transformée) et le sous-jacent monde minéral (roche mère altérée). Par définition, le contenu en matière organique (M.O.) d’un horizon A est < 30% de son poids sec. On mesure le Carbone Organique dans la terre fine (diam.<2mm) et on multiplie cette valeur par 2 pour obtenir la M.O. dans les sols forestiers, et par 1,72 dans les sols agricoles. Az biomacrostructuré = nettement grumeleux (diam> 3 mm), homogène = passé dans l’intestin des vers de terre anéciques ou endogés Az biomesostructuré = grumeleux (diam<3mm), plutot organique, de vers de terre épigés, d’Arthropodes ou de vers Enchytreides Azj de juxtapposition = grains minéraux et microdéjections d’Arthropodes ou d’Enchytreides (diam< 3mm) Ag = A hydromorphe, ex. Azg An, A de Anmoor = Azg, hydromorphe grumeleux, de vers de terre, dans la saison sèche ; devient une pâte grisâtre ou noirâtre sans structure dans la période d’immersion (environ six mois par an)

Les codes des autres horizons du sol (les + utilisés) S (RP, Référentiel Pédologique) = Bw (FAO, Food and Agriculture Organisation of the United Nations) = horizon minéral d’altération = structural = horizon avec une structure et une couleur différentes de A et une altération plus poussée que s’il s’agissait de la roche mère (A = structure grumeleuse = biogène, couleur gris ou gris-ocre par abondance de matière organique; B = structure non biogène, polyédrique, de couleur ocre par présence de FeO3 libre) (B) = ancienne dénomination de B, abandonnée depuis 1995 BT (R.P.) = Bt (FAO) = accumulation d’argile (ton = agile en allemand) BP (RP) = B Podzolique BPh = Bh = accumulation humique BPs = Bs = accumulation dominante de sesquioxydes (Al2,Fe2-O3) C = roche mère meuble, fragmentée, matériau originel aux dépens duquel sont formés les horizons A et B E = horizon éluvial = pauvre en matière organique, lessivé en argile ou en matière organique et sesquioxydes, de couleur claire ; A2 = ancienne dénomination de l’horizon E, abandonnée depuis 1995 G = horizon de couleur gris verdâtre, riche en fer ferreux, taches rouille possibles, se formant au sein ou à la limite supérieure d’une nappe phréatique R = roche dure à la base du profil BC = exemple de code utilise dans le cas d’un horizon de transition avec des caractéristiques plus proches de B que de C.

Les lettres “indices” les plus utilisées pour mieux définir les horizons du sol al (R.P.) = horizon riche en Aluminium (20<Al<50% de la Capacité d’Echange Cationique, C.E.C.), ex. Sal ca (R.P.) = k (FAO) = horizon enrichi en carbonate de calcium, CaCO3, ex. Bk, Bca g = horizon à hydromorphie temporaire, tacheté de gris (fer réduit) sur fond ocre (fer oxydé), es. Bg (FAO). g utilisé tout seul, sans lettre majuscule de référence, dans le R.P. h = horizon humique, riche en matière organique o = gley oxydé, fond gris à taches ocre et concrétions noires ou mauves , ex. Go r = gley réduit, gris verdâtre, ex Gr s = horizon riche en sesquioxydes de fer (aluminium et fer oxydés), ex. BPs, Bs t = horizon riche en argile (de ton, en allemand), à cause du processus d’éluviation, ex. Bt x = horizon fragipan, à densité élevée, ex. Bx w = horizon minéral d’altération (weathering), Bw (FAO)

Esquisse géologique du Campus 20 millions d’années de climat chaud tropical Points de sondage Acidification Al Podzolisation hydromorphie filtrant 8 millons d’années (mer) imperméable Batiment 362

SOLS HYDROMORPHES = avec manifestations d’hydromorphie = oxydes de Fe2+ de couleur grise - oxydes de Fe3+ de couleur rouille PLANOSOLS = forte différenciation texturale, peu argileux en surface, très argileux imperméable en profondeur (planché = hydromorphie) + nappe perchée; FLUVISOLS et THALASSOSOLS = position basse dans le paysage, dans alluvions fluviatiles, avec nappe alluviale à fortes oscillations, inondables en période de crue, horizons H < 40 cm d’épaisseur, horizons G ou g situés à plus de 50 cm de profondeur; REDUCTISOLS ou REDOXISOLS = solums pour lesquels les processus d’oxydo-réduction sont jugés prédominants = horizons G ou g prédominants. Horizons réductiques G = engorgement quasi permanent (6 mois ou plus) = c’est le Fe qui prend les électrons libres qui habituellement sont capturés par l’O2 de l’air = Fe 2+ (fer réduit, qui a capturé un électron) Oxydes de Fe2+ de couleur grise, fer plus mobile = répartition homogène Horizons rédoxiques g = engorgements temporaires = périodes de saturation en eau (réduction-mobilisation du Fe2+ ) + périodes de non saturation (oxydation-immobilisation du Fe3+ ). Les oxydes de Fe3+ sont de couleur rouille, orange-brun et s’immobilisent par polymérisation = ségrégation permanente = la couleur de surface des unités structurales est plus claire qu’à l’intérieur des agrégats.

TOURBES ou HISTOSOLS = au moins 10 cm de matière organique (végétation hygrophile ou aquatique ). Epaisseur généralement > 40 cm (parfois jusqu’à 12 m !) Avec des horizons holorganiques (HISTIQUES, H) formés en milieu saturé par l’eau durant des périodes prolongés (plus de 6 mois dans l’année): Hf, fibrique = 40g/100 (en poids sec) de fibres frottées (tamis de 200µm sous un courant d’eau), structures végétales facilement identifiables (sphaignes roseaux, carex, joncs, mousses, bois…), absence de matière organique (M.O.) amorphe, quand on presse l’échantillon, le liquide qui s’écoule est clair et limpide, résidu pas pâteux; Hm, mésique = 10-40% f.f., décomposition moyenne à forte, structures végétales difficilement identifiables, M.O. amorphe moyenne à élevée, liquide qui s’écoule brun et trouble, résidu légèrement pâteux; Hs, saprique = moins de 10% f.f., décomposition forte, structures pas discernables, taux de M.O. amorphe très élevé, liquide qui s’écoule noir. Histosol leptique = horizons H > 10 cm qui reposent sur un substrat meuble (M) ou dur (R), le contact ayant lieu avant 40 cm pour des horizons Hm ou Hs ou avant 60 cm pour des horizons Hf. Si horizons S ou C < 10 cm présents, alors l’épaisseur des H>2xS ou > 2C. On appelle prédominant l’horizon Hf, Hm, ou Hs qui est le plus épais (éventuellement épaisseurs cumulées) entre 40 et 120 cm de profondeur. Histosol fibrique typique (Hf prédominant>60 cm, Hm<25 cm, Hs<12 cm) Histosol mésique typique (Hm prédominant>40 cm, Hf<25 cm, Hs<12 cm) Histosol saprique typique (Hs prédominant>40 cm, Hf ou Hm < 25 cm)

En général, pour l’étude d’un profil de sol on sépare la forme d’humus (partie holorganique = horizons O + partie hémiorganique = horizons A) du reste du profil (partie minérale = horizons B, C, J, S,…pour les PLANOSOLS et FLUVISOLS, horizons G et g pour les REDUCTISOLS et REDOXISOLS respectivement). La partie minérale étant très profonde dans les histosols, la distinction entre forme d’humus et reste du profil n’a pas de sens pour les Histosols dont on étudie généralement la seule partie organique FORMES d’HUMUS hydromorphes HYDROMULL = sous influence de la frange capillaire d’une nappe ou par suite d’un engorgement fugace = OL épais + A biomacro hydromorphe, structure stable de vers de terre ANMOOR = sous influence d’un engorgement prolongé par une nappe permanente à faible battement = An = A noir, épais (jusqu’à 30 cm) riche en carbone organique (>20%), plastique et massif en période d’engorgement, biomacrostructuré en période d’abaissement de la nappe, pas de structuration durable, les complexes M.O.-argiles étant moins stables (déstabilisation par l’engorgement) que dans hydromull. HYDROMODER = OL + OF + OH épais (OH hydromorphe = gras et massif), montrant un passage progressif entre OH et A hydromorphe (A de juxtapposition: microfragments végétaux + matière minérale) HYDROMOR = HYDROMODER avec un OH > 1 cm gras, noir, plastique en transition graduelle vers un horizon E; moins engorgé qu’un Hs (horizon H d’un HISTOSOL, page suivante), nappe plus fluctuante.

A Ag g Des horizons pas si nets et des taches…QUI suis-je ? A biomacro hydromorphe, structure stable g = plutôt rouille, taches plus foncées au centre A Ag g

Hm An Go

Classification RPF: 1° profil: no forte différenciation texturale = no Planosol; hydromorphie à moins de 50 cm = no Fluvisol; vers de terre = MULL hydromull + g = REDUCTISOL duplique à HYDROMULL ou REDOXISOL à HYDROMULL 2° profil: plus d’eau = An = Anmoor = REDUCTISOL stagnique histique à ANMOOR

D’après Jabiol et al. 2007

OL OF Azj Az/Sal Sal Az/Sal OH Sal C + (Bt)

Classification du sol ALOCRISOL = ancien concept de sol brun acide ou sol brun ocreux On les observe sous foret développés à partir d’altérites de roches cristallines acides (« arènes ») ou d’altérites de schistes Horizon de référence: Sal, défini par sa géochimie dominée par des composés minéraux de l’aluminium dans la solution du sol (Al+++, [Al(OH)x]n n(3-x)) et par la structure complexe au même temps polyedrique-subanguleuse et microgrumeleuse (< 1mm). Autres caractéristiques: pH < 5; teinte 7,5YR, ou 10YR, chroma de 4 à 8, value 5 ou 6; possibles taches plus brunes 7,5YR, 10YR 5/4 ou 4/4; S/T < 30 % (souvent < 20 %), Al+++ représente de 20 à 50% de la CEC.

Dans notre cas, A < 20 cm, donc Notre profil montre aussi des traces de lessivage (horizon plus coloré en bas du profil, C + Bt ?), ce qui avoisine le profil à la Référence des Luvisols.

Un processsus en cours, des horizons difficiles à cerner OH AE BPhs BPs1 BPs2

PODZOSOLS Le contraste entre horizons A ou E et horizons BP est peu accentué CLASSIFICATION RPF 30-40 cm Placique = horizon (1-10 mm) cimenté par du fer, du fer et manganese ou par un complexe organique-fer

D’après Jabiol et al. 2007: L’Humus sous toutes ses formes

pédologie = science chelou étudiants et profs = types zarbi ciao