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Les sols, des milieux vivants très fragiles

Les sols sont fragiles

Les recherches de l'IRD et de ses partenaires

Les recherches en Amazonie

Les recherches entreprises en Amazonie s’intéressent au tassement du sol, à l’une de ses causes, la perte de biodiversité, et à l’une de ses conséquences, l’érosion.
Le système d’élevage extensif dominant sur le front pionnier amazonien modifie, directement ou indirectement, via les changements de biodiversité, les propriétés physiques (structure, porosité) et hydrodynamiques du sol (infiltration). Ces modifications accroissent l’érosion et l’hydromorphie des sols. Ces deux processus naturels de transformation des sols amazoniens sont amplifiés par l’homme, au point que le sol peut parfois disparaître, ou au moins perdre tout ou partie de ses fonctions. Il importe donc de promouvoir de nouvelles pratiques, voire de nouveaux systèmes de production agricole, pour conserver l’intégralité des fonctions du sol.

Le tassement du sol
Le tassement du sol est une diminution de sa porosité qui résulte :

Un tassement n’affecte pas tous les pores avec la même intensité, selon la localisation et la nature ou l’origine de ces pores. On distingue en particulier deux grandes classes de pores : les pores texturaux et les pores structuraux. Les premiers résultent de l’assemblage des particules élémentaires d’argile, de limons, de sables, et de matière organique, formant des agrégats, et en premier lieu des microagrégats argileux contenant des « micropores » de taille comprise entre quelques nanomètres (nm) et quelques dixièmes de microns (µm). Les seconds résultent de l’activité biologique et de mécanismes physiques (phénomènes de retrait-gonflement au cours des alternances de dessiccation-humectation) ; les pores structuraux (ou « macropores » forment un réseau de tubes et fissures plus ou moins continus et interconnectés dont les tailles sont très variables (de 0,1 µm à plusieurs mm).
La déforestation mécanisée en Amazonie dans la région de Manaus, sur des plateaux présentant des sols très argileux (plus de 90% d’argile de nature kaolinitique), est une bonne illustration de ce phénomène. Nos résultats montrent que les contraintes exercées par les bulldozers ne réduisent pas la porosité texturale, constituée dans ces sols de micropores très fins entre les particules de kaolinite. Le tassement affecte cependant toute la porosité structurale, et d’autant plus intensément à proximité de la surface du sol où les pressions sont appliquées. L’importance du tassement dépend de l’humidité du sol, comme de nombreux travaux l’ont montré, mais aussi de la constitution du sol. Les sols de la région de Manaus, « latosols jaunes » selon la classification brésilienne, sont particulièrement sensibles à ce phénomène de tassement, en raison de leur pauvreté en oxydes de fer. Lorsqu’ils sont abondants, ces oxydes se localisent entre les particules de kaolinite et assurent une plus forte cohésion des microagrégats argileux ; c’est le cas des latosols rouges du sud du Brésil. Au contraire, les microagrégats des latosols jaunes offrent une faible cohésion, ils sont donc facilement déformables sous l’effet d’une contrainte mécanique et se rapprochent les uns des autres. La structure fragmentaire initiale tend à devenir massive, lorsque toute porosité structurale a disparu.
Or, la porosité structurale joue un rôle primordial dans le fonctionnement du système sol-plante, car c’est elle qui assure les transferts d’eau et d’air, et le stockage de l’eau utilisable par les plantes. L’eau retenue au sein des microagrégats argileux ne permet pas de satisfaire les besoins en eau des plantes, car celles-ci n’ont pas la capacité d’exercer des succions suffisantes pour extraire l’eau retenue entre les particules d’argiles dans des pores de quelques dizaines de nm. Un sol argileux d'Amazonie tassé peut être très humide, sans pour autant que cette eau soit « utile ».

Les bulldozers arrachent la couverture végétale
Lames minces de sols prises en microscopie optique
Sol de forêt brûlée en Amazonie
Pâturage avec sol dense