La formation des sols

Jeudi 5 Juin 2014


Les sols ont pour origine deux phénomènes : l’altération qui va soustraire à la roche des éléments de petite taille sans déplacement ; l’érosion va ensuite déplacer ces éléments vers les zones où leur stratification deviendra possible, leur mélange à des éléments biologiques donne alors naissance aux terres colonisables par le monde vivant.

L’altération des roches est un phénomène complexe qui se produit in situ. Il est le résultat du contact de la roche avec les éléments climatiques, le biote et l’eau. Les facteurs physique du climat comme la chaleur, le gel, l’eau,  la pression, provoquent des ruptures microscopiques ou macroscopiques de la roche ; le contact avec le biote et l’eau induisent des transformations chimiques dont l’une est fondamentale : l’altération des silicates, car elle piège le CO2 atmosphérique réduisant ainsi l’effet de serre ; elle modifie notre climat sur le long terme.
Donnons un exemple : soit un silicate de magnésium ; l’altération chimique de cette roche sous l’action du CO2 et de l’eau donne des ions magnésium et bicarbonate en solution plus de l’acide silicique selon la réaction :

Mg2SiO4 + 4CO2 + 4 H2O à 2 Mg2+ + 4HCO3- + H4SiO4

Le CO2 fixé sur l’ion bicarbonate va s’insolubiliser dès qu’il y aura des cations disponibles.    

L’érosion est essentiellement mécanique ; les fragments issus de l’altération des roches vont être déplacés par le vent, les glaciers, et surtout l’eau qui les entraîne et les dépose dès que survient un obstacle ou dès que les pentes s’atténuent et que l’eau stagne. Ils se décantent alors et forment les sols.

Est-il possible de se faire une idée de l’importance des niveaux de production des sols, de l’activité d’altération et d’érosion des roches ? Des Chercheurs* ont étudié ces phénomènes sur les pentes de la chaîne alpine de l’île sud de Nouvelle Zélande. Ils ont observé les points suivants :
-La production de sol décline dès que leur épaisseur augmente ; ainsi, c’est la roche nue qui est la plus altérée et la plus productive.
-La vitesse d’altération de la roche nue serait supérieure à ce que l’on pensait jusqu’ici et atteindrait 2,5 mm par an. Ces niveaux élevés montrent que ce phénomène aurait des implications importantes dans le cycle du carbone et donc sur le climat de la planète.

*I.J. Larsen et al., Science 7 février 2014, N° 6171, pp.637-640.    



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