ECO 0102 - ÉCOLOGIE PÉDOLOGIE - Document PDF

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09/10/2023 ECO 0102 - ECOLOGIE PEDOLOGIE Marie Ponthieu [email protected] GEGENAA, CREA 1 Licence professionnelle Métiers de la Protection et de la Gestion de l’Environnement (MPGE) parcours Gestion de l’Environnement : Eau, Sol, Roche Ouverture en 2024 Accessible en L2 ou L3 (possibilité d’alternance) Objectif : Meilleure connaissance des milieux naturels (sous-sol, sol, eau, végétation) et de l’impact des activités humaines. Formation de professionnels qualifiés spécialisés dans le domaine de l’Environnement. Débouchés professionnels : agent chargé de la protection du patrimoine naturel, chargé d'études ou technicien en environnement, animateur nature, etc. 1  09/10/2023 ECO 0102 - ECOLOGIE PEDOLOGIE [email protected]  Travaux pratiques : sortie de terrain  Cours magistraux : Groupe 1 et 2 : 09/10, 12/10, 16/10 3 BIBLIOGRAPHIE  Le Sol Propriétés et Fonctions. 2003. R. Calvet, Ed. France Agricole.  Introduction à la science du sol, 2001, P. Duchaufour, Ed. Dunod.  Les sols cultivés, 1996, R. Morel, Ed.Lavoisier.  Guide pour la description des sols, 1995, D. Baize, B. Jabiol, Ed. INRA.  Les bases de la productions végétales 25ème édition, 2005, D. Soltner, Ed.Collection Sciences et Techniques Agricoles.  Ecosystèmes 4eme édition, 2008, S. Frontier, D. Pichod-Viale, A. Leprêtre, D. Davoult, C. Luczak, Ed. Dunod. 4 2  09/10/2023 Contexte Ecologie Etude des interactions entre les organismes vivants et le milieu où ils vivent, et des organismes vivants entre eux, dans des conditions naturelles ou modifiées par l’Homme. Ecosystème : biocénose biotope Biotope Facteurs édaphiques 5 Pourquoi de la pédologie ? Pédologie (du grec pedon, sol) Etude des sols, de leur formation et de leur évolution (19 ème siècle) Source de MO Eau Evolution du sol Eléments nutritifs Transformation de la MO 6 3  09/10/2023 Pourquoi de la pédologie ? Facteurs édaphiques  Teneur en eau : texture, structure, porosité  Teneur en éléments nutritifs : pH, taux de saturation du complexe adsorbant Composition des sols : fraction minérale / organique Formation des sols 7 Plan du cours Introduction I. Pédogenèse II. Différents constituants des sols III. Propriétés physiques des sols IV. Propriétés chimiques des sols V. Différents types de sols 8 4  09/10/2023 Introduction 9 Introduction Sol Formation superficielle résultant de l’altération sur place des roches par l’eau, l’air et les êtres vivants, et de leur mélange à une proportion variable de matière organique. 10 5  09/10/2023 Introduction Ressource à préserver  Source nutritive  Matériau construction Des idées plein la terre  Milieu de vie, biodiversité 25% de la biodiversité terrestre dans les sols > 2 M bactéries et champignons (1% identifiés) Bactéries Enterococcus sp. vues au Lombric ©Tanja-Tiziana Burdi microscope électronique à balayage © Janice Carr. Public Health Image Library. Fertilité du sol Protection des cultures Décontamination des eaux et des sols 11 Santé humaine Introduction Ressource à préserver  Rôle d’interface  Qualité de l’environnement (filtration, dégradation)  Régulation sécheresse / inondation  Stockage carbone Source : SOeS-Gis Sol, 2010 12 6  09/10/2023 Introduction Ressource à préserver : Dégradation des sols (© FAO) 13 Rôle de la matière organique Introduction 2015 Ressource à préserver Réchauffement climatique Lutter contre la dégradation des sols + 0,4 % C dans le sol CO2 atmosphère Participer à l’objectif de sécurité alimentaire 14 7  09/10/2023 Pédologie Introduction I. Pédogenèse II. Différents constituants des sols III. Propriétés physiques des sols IV. Propriétés chimiques des sols V. Différents types de sols 15 I. Pédogenèse 16 8  09/10/2023 I. Pédogenèse Pédogenèse : ensemble des processus physiques, chimiques et biologiques qui décomposent les roches et qui aboutissent à la genèse et l’évolution du sol. 1- Différentes étapes de la pédogenèse 2- Facteurs de la pédogenèse 17 I. Pédogenèse 1- Différentes étapes de la pédogenèse Sol Sous-sol Bruno Dewailly 18 9  09/10/2023 I-1 Pédogenèse : Formation d’un sol Sous-sol : Matériau parental 19 I-1 Pédogenèse : Formation d’un sol Sous-sol : Matériau parental 20 10  09/10/2023 I-1 Pédogenèse : Formation d’un sol Sous-sol : Matériau parental 21 I-1 Pédogenèse : Formation d’un sol Biotite Quartz Orthose GRANITE ROSE 22 11  09/10/2023 I-1 Pédogenèse : Formation d’un sol 1ère étape : Altération du matériau parental  Désagrégation physique  Fissuration naturelle des roches  Action des racines des végétaux  Action du gel Auteur(s) : Alain Ruellan 23 I-1 Pédogenèse : Formation d’un sol 1ère étape : Altération du matériau parental  Transformations chimiques des minéraux  Altération chimique (Eau, CO2, O2) : hydrolyse, hydratation, oxydation… Lithothèque de Normandie  Altération biochimique : Action des végétaux et de la MO 24 12  09/10/2023 I-1 Pédogenèse : Formation d’un sol 2ème étape : Accumulation et transformation des matières organiques  Débris animaux et végétaux  Action de la faune du sol Bactérie Segniliparus rotundus vue au microscope Chilopode du genre Polydesmus. électronique. © Stephan Hättenschwiler © Janice Carr. Public Health Image Library. Litière de forêt tempérée, © Stephan Hättenschwiler Transformation et mélange de la MO 25 A. Ruellan ,'Regards sur le sol’ I-1 Pédogenèse : Evolution d’un sol 3ème étape : Migrations des éléments RENDOSOL de calcaire dolomitique, de versant. Tarn et Garonne., solsetpaysage http://www.ucalgary.ca/geog/Virtual/SoilOrders/Luvisols/BrBrunisolGrLuvisol P.gif Sol peu évolué Sol évolué 26 13  09/10/2023 I-2 Pédogenèse : Facteurs influençant la pédogenèse Le climat / Facteurs bioclimatiques Matériau parental Minéraux secondaires 27 Source : "Eléments de Géologie" - Ch.Pomerol - Ch.Bellair (Ed.Dunod) I-2 Pédogenèse : Facteurs influençant la pédogenèse Sols zonaux / climat 28 14  09/10/2023 I-2 Pédogenèse : Facteurs influençant la pédogenèse La végétation / Facteurs bioclimatiques Altération Apports de MO Protection 29 I-2 Pédogenèse : Facteurs influençant la pédogenèse Le matériau parental / Facteurs de station GRANITE CRAIE orthose calcite biotite quartz 30 K(Mg,Fe)3(OH)2(Si3AlO10) SiO2 KAlSi3O8 CaCO3 15  09/10/2023 I-2 Pédogenèse : Facteurs influençant la pédogenèse Nature du matériau parental Podzosol Rendosol Sables Calcaire 31 I-2 Pédogenèse : Facteurs influençant la pédogenèse La topographie / Facteurs de station 32 16  09/10/2023 I-2 Pédogenèse : Facteurs influençant la pédogenèse Le temps Vitesse de la pédogenèse variable Durées variables : 10 000 à 100 000 ans La persistence de la mémoire, Salvador Dali. Fundacio Gala-Salvador Dali. Figueres, 2007 33 I-1 Pédogenèse : Evolution d’un sol Evolution progressive Régression / Dégradation Roche Sol à l’équilibre : Matériau parental - sous sol - climat - biocénose CLIMAX 34 17  09/10/2023 I-2 Pédogenèse : Facteurs influençant la pédogenèse Influence de l'homme : Artificialisation des sols L'artificialisation est définie dans l'article 192 de la loi Climat et résilience comme "l'altération durable de tout ou partie des fonctions écologiques d'un sol, en particulier de ses fonctions biologiques, hydriques et climatiques, ainsi que de son potentiel agronomique par son occupation ou son usage". Objectif zéro artificialisation nette (ZAN) La France s’est fixée, dans le cadre de la loi Climat et résilience adoptée en août 2021 : l’objectif d’atteindre le "zéro artificialisation nette des sols" en 2050, avec un objectif intermédiaire de réduction de moitié de la consommation d’espaces naturels, agricoles et forestiers dans les dix prochaines années (2021- 2031) par rapport à la décennie précédente (2011-2021). 35 I-2 Pédogenèse : Facteurs influençant la pédogenèse Influence de l'homme : Artificialisation des sols 1906 2006-2010 2010–2020 moy en France : 24 000 ha (240km²) / an : environ 5 terrains de football / heure 36 18  09/10/2023 I-2 Pédogenèse : Facteurs influençant la pédogenèse Influence de l'homme  Changement - Biodiversité - Contamination des eaux  Imperméabilisation d’usage - Déstockage de carbone - Inondations 37 19