Ltat des sols de Franceles services rendus par les solsltat des sols de france et son volution la diversit des sols de france 2011 Ltat des sols de France 2011 Ce livre met la disposition dun large public le premier tat des lieux sur la qualit des solsde France mtropolitaine et des Outre-mer. Il repose sur un important travail dacquisitionet dexploitation de donnes ralis par le Groupement dIntrt Scientifique Sol depuis 10 ans.Aprs avoir dcrit les diffrentes fonctions des sols dans nos socits puis leur diversit, le curde louvrage examine et synthtise les donnes acquises sur ltat chimique, biologique et physiquedes sols. Bien que subsistent encore de fortes incertitudes, cet tat des lieux souligne les principales inquitudes relatives lvolution de la qualit des sols mais met aussi en vidence certainspoints positifs.En effet, les sols sont le support des activits agricoles et sylvicoles et les garants de notre scurit alimentaire. En interagissant avec les autres milieux, ils assurent des services essentiels lHommeet lenvironnement. Pourtant, ils restent encore largement mconnus, car leur prsence est le plus souvent occulte par la vgtation, les habitations ou les infrastructures qui les recouvrent. Or, les sols constituent une ressource naturelle dont la destruction est difficilement rversibleet la rhabilitation trs coteuse. Leurs usages et leur devenir reprsentent un enjeu collectifmajeur pour le dveloppement durable. La connaissance de leur tat et de son volution est donc primordiale tant pour le maintien des activits humaines que pour la prservation de la qualit de notre environnement.Considrant le sol comme un enjeu insuffisamment connu, le Groupement dIntrt Scientifiquesur les sols, le Gis Sol, a t cr en 2001 par plusieurs acteurs publics. Il contribue aujourdhuipar cette premire synthse nationale lamlioration des connaissances sur les sols et leur pluslarge appropriation par les citoyens, les dcideurs ou les amnageurs.c1-c4.indd 1-2 26/09/11 09:33Liste des auteurs et contributeursVronique Antoni, MEDDTL-CGDD-SOeSDominique Arrouays, InraDenis Baize, InraEnrique Barriuso, InraAntonio Bispo, AdemeYves Blanca, IRDLine Boulonne, InraOlivier Briand, AnsesMichel Brossard, IRDYves-Marie Cabidoche, InraGiovanni Caria, InraPhilippe Chry, EnitabDaniel Cluzeau, Universit Rennes 1Isabelle Cousin, InraAlain Couturier, InraThibaud Decans, Universit RouenPascal Denoroy, InraSamuel Dequiedt, InraNathalie Derrire, IFNSacha Desbourdes, Inralodie Dupuits, IRDJean-Claude Fardeau, retraitIsabelle Feix, AdemeBenot Gabrielle, AgroParisTechCatherine Gibaud, MAAPRATMuriel Guernion, Universit Rennes 1Alain Hartmann, InraCatherine Hnault, InraMarcel Jamagne, retrait Claudy Jolivet, InraBertrand Laroche, InraChristine Le Bas, InraHerv Le Martret, IRDSbastien Lehmann, InraBlandine Lemercier, Agrocampus-OuestStphanie Lucas, IFNJean-Philippe Malet, CNRSManuel Martin, InraRaia Silvia Massad, InraJean-Claude Miskovsky, CNRS, GoprJol Moulin, Chambre dAgric. de lIndreValry Morard, MEDDTL-CGDD-SOeSSylvie Nazaret, CNRS-Universit LyonCatherine Pasquier, InraGunola Pres, Universit Rennes 1Jean-Luc Perrin, MEDDTL-DGPR-SRTPatrick Perrin, CTMNCLionel Ranjard, InraGuy Richard, InraAnne Richer de Forges, InraJean Roger-Estrade, AgroParisTechNicolas Saby, InraJolle Sauter, ARAANathalie Schnebelen, InraPierre Stengel, InraMarie-Agns Vibert, MAAPRATEstelle Villanneau, InraChristian Walter, Agrocampus-OuestCoordinationVroniqueAntoni,DominiqueArrouays,AntonioBispo,MichelBrossard,ChristineLeBas, Pierre Stengel, Estelle VillanneauConception graphique : Sacha Desbourdes et Pascale Inzerillo (Inra)Mise en page et prpresse : Impression : Bialec (Nancy) Comment citer cet ouvrage :Gis Sol. 2011. Ltat des sols de France. Groupement dintrt scientifique sur les sols, 188 p.List edesaut eurset cont ribut eurs Dpt lgal : novembre 2011ISBN : 978-2-7380-1295-1c1-c4.indd 3-4 26/09/11 09:331 Ltat des sols de France I INTRODUCTIONAvant-proposLa cration du Groupement dintrt scientifique sur les sols, le Gis Sol, en mars 2001, consti-tuait un dfi ambitieux. Il sagissait de rattraper, en quelques annes, le retard de la France dans la conduite des programmes dinventaire et de surveillance de ses sols, afin de la doter dun systme dinformation sur les sols de France et sur lvolution de leurs qualits. La mission du Gis Sol tait dorganiser la concertation et la coordination entre ses membres dans le but de concevoir, orienter, coordonner et sassurer que se ralisent dans les meilleures conditions, des actions dinventaire gographique des sols, de suivi oprationnel de leurs qualits, de cration et de gestion dun systme dinformation rpondant aux demandes des pouvoirs publics et de la socit.Les travaux du Gis Sol ont ainsi t conduits autour de trois grands programmes complmen-taires:lInventaire,GestionetConservationdesSols(IGCS);leRseaudeMesuresdela Qualit des Sols (RMQS) et la Base de Donnes des Analyses de Terre (BDAT).Aprs dix ans de travaux, fort de la volont commune qui anime les ministres et les tablisse-ments publics qui le composent*, le Gis Sol prsente des avances significatives en matire de connaissancesurlessols.Ilasouhaitmettreladispositiondunlargepublicunouvrage simple sur les sols. Cette tche tait ambitieuse, car lobjectifrecherch tait de fournir des cls de comprhension de lextrme variabilit spatiale des sols de France et de dresser un tat de lart des connaissances actuelles de leur qualit et de leur volution possible, cela tout en restant simple, accessible et synthtique.En 2006, le prambule de la convention renouvelant le Gis Sol prcisait : Les usages productifs du sol, ses fonctions environnementales et cologiques, son rle dans lamnagement et lutili-sationduterritoire,constituenttoujoursunenjeucollectif pourledveloppementdurable.De mme, les processus de dgradation du sol, ressource non renouvelable lchelle de temps humaine, persistent. Ce constat reste dactualit et pointe le besoin dune politique de gestion durabledessols.NoussouhaitonsquecerapportsurLtatdessolsdeFrance, coordonnparlUnitInfosoldelInraetbnficiantdesacquisdesprogrammessuivispar le Gis Sol, devienne un outil de rfrence et contribue lmergence dune telle stratgie.Marie-Agns VIBERT1 et Valry MORARD2Co-prsidents du Gis Sol* Le Groupement dIntrt Scientifique sur les Sols regroupe : le ministre de lAgriculture,de lAlimentation, de la Pche, de la Ruralit et de lAmnagement du Territoire ; le ministre de lcologie, du Dveloppement durable, des Transports et du Logement ;lAgence de lEnvironnement et de la Matrise de lnergie ; lInstitut National de la Recherche Agronomique ; lInstitut de Recherche pour le Dveloppement ; lInventaire Forestier National.1 - Adjointe au Sous-directeur de la Biomasse et de lEnvironnement la Direction Gnrale des politiques agricole, agroalimentaire et des territoires du ministre de lAlimentation, de lAgriculture, de la Pche, de la Ruralit et de lAmnagement du territoire.2 - Sous-directeur de linformation environnementale au Commissariat Gnral au Dveloppement Durable ServicedelObservationetdesStatistiquesduministredelcologie,duDveloppementdurable,des Transports et du Logement.2Les programmes du Gis SolLeprogrammedInventaire,GestionetConservationdesSols(IGCS)apourbut dinventorieretdeproduireunecartographieinformatisemulti-chelledessolsduterritoire. Ce programme se dcline trois niveaux dchelles : les Rfrentiels Rgionaux Pdologiques 1/250000,leprogrammeConnaissancePdologiquedelaFranceauxchellesmoyennes (1/100000et1/50000)etlesSecteursdeRfrenceauxchellesdtailles(1/10000).Fin 2010, les levs cartographiques des Rfrentiels Rgionaux Pdologiques taient achevs pour 28dpartementsdelamtropole,labandelittoraleguyanaiseetunepartiedesAntilles.Les bases de donnes gographiques du programme IGCS sont utilises comme outils daide la dcisionetlaplanificationdeschellesvariesetdanslecadredethmesmultiples: agriculture, foresterie, qualit des eaux, missions de gaz effet de serre, amnagement, etc.Le programme de la Base de Donnes des Analyses de Terre (BDAT) permet de collecter pour la France mtropolitaine les rsultats danalyses effectues pour des agriculteurs auprs delaboratoiresdanalysesdeterreagrsparleministreenchargedelagriculture.Ilest informatis et normalis. La diffusion des rsultats est publique et assure via un serveur web de cartographie interactive. Ce programme regroupe aujourdhui plus de 15 millions de rsultats danalyses.Leurrpartitionspatialeestrelativementhomognedanslesprincipalesrgions agricolesfranaises.Unprogrammespcifiqueddilacollectedesanalysesen lments traces mtalliques (la BD ETM) pralablement aux pandages de boues de stations dpurationagalementtmisenplace.Cesprogrammesapportentunevisionspatialeet temporelle de la rpartition et de lvolution dun certain nombre de paramtres des horizons de surface des sols agricoles de France.Enfin,leprogrammedesurveillanceRseaudeMesuredelaQualitdesSols(RMQS) repose sur linstallation et lobservation, pas de temps rguliers (tous les 10-12 ans), de prs de 2 200 sites de suivi. Ils sont implants sur des placettes go-rfrences et rgulirement rparties, selon une maille carre de 16 km de ct. Lensemble du territoire mtropolitain et des Antilles franaises a ainsi t couvert en dix ans. Les premiers rsultats permettent de qualifier lafertilitdessolsfranaisetdestimerleurstockdecarboneenlienaveclattnuationdu changement climatique. Les cartographies ralises mettent galement en exergue les zones naturellement riches en lments en traces et celles o des contaminations diffuses dorigine anthropiquesontsuspectes.Ceprogrammealimentegalementdenombreusesautres tudes, comme par exemple celles de la contamination des sols par des polluants organiques persistants, ou encore par les bactries pathognes de lHomme, et le rle des sols dans les flux de gaz effet de serre. Pour cela, il sappuie sur le conservatoire national dchantillons de sols cr partir des prlvements du RMQS.3 Ltat des sols de France I INTRODUCTIONLe sol, interface dans lenvironnementCet ouvrage est consacr au sol, tels que le dfinissent les pdologues et les agronomes, savoir la couche superficielle des surfaces continentales, forme par laltration de la roche sous-jacente sous laction du climat et des organismes vivants. Le volume du sol stend de la surface de la terre jusqularochealtredontilsedistingueparlassociationintimede constituants minraux et organiques, ainsi que par lintensit de lactivit biologique, notamment celle des racines des vgtaux. En France mtropo-litaine,sonpaisseuresttypiquementdelordredumtre,alorsquelle peutatteindreplusieursdizainesdemtresenconditionstropicales. Laformationdessolsrsultegnralementdunevolutionlente,dont la dure varie de plusieurs millnaires plusieurs dizaines, voire centaines, demillnaires.Comptetenudeladurencessaireleurformation,ils constituent une ressource essentielle prserver.Les sols sont la fois le produit et le support du dveloppement de la vgtation, donc de la biosphre continentale. Ils jouent un rle majeur dans son volution et dans celles des espces qui lhabitent. En position dinterface avec les autres compartiments de lenvironnement (atmos-phre, biosphre, eaux, roches), ils changent en permanence avec eux des flux deau, de gaz, dematires.Ilsconstituentparconsquentunmailloncentraldanslargulationdesgrands cycles plantaires tels que ceux de leau, du carbone ou de lazote. Ils sont au cur de grands enjeuxplantairesparticulirementprgnantscommelascuritalimentaire,lechangement climatiqueoulabiodiversit.Lesdiversesprospectivesplantairesrelativeslhorizon2050, telles que celles de la Food and Agriculture Organization (FAO) des Nations unies, montrent que la disponibilit en terres cultivables, et donc en sols aptes soutenir durablement les productions daliments,dnergieoudefibres,estunequestionclpoursatisfairelesbesoinsfuturs. pargneretvaloriserefficacementcemilieuestunencessitpourlimiterlextensiondes surfacescultivesetladestructioncorrlativedcosystmesprcieuxpourleurbiodiversit, leurs fonctions de protection ou le stock de carbone quils ont accumul.Lessolsconstituentdoncuneressourcenaturelle.Ellepeuttreutilisedurablementpourla production agricole ou forestire. Mais sa destruction est difficilement rversible et sa rhabilita-tion est trs coteuse. Recrer un sol partir de matriaux rapports nest envisageable que sur des surfaces restreintes, pour des amnagements urbains par exemple. Cest en ce sens quon peut qualifier les sols de ressources non renouvelables. Or des processus de destruction sont luvre,dontlrosion,maisaussilexcavationpourlaconstructiondesinfrastructures humaines ou lexploitation du sous-sol. Les usages et le devenir de cette ressource constituent un enjeu collectifpour le dveloppement durable. En effet, la grande variabilit de la nature, des proprits et des usages du sol et des pressions quils subissent, conditionne des processus de dgradation des sols plus ou moins rapides. Pour les protger et les exploiter au mieux, il est donc essentiel de disposer dune connaissance objective et scientifique des sols et de lvolution de leur qualit. Cette notion de qualit des sols ne peut tre value ni dans labsolu, ni par un critreunique.Lesmultiplesfonctionscologiquesdessolssontassociesdesservices cosystmiques, tels quils ont t inventoris par le programme de travail international portant surlvaluationdescosystmespourlemillnaire(EM).Ilatconupourrpondreaux besoinsdesdcideursetdupublicenmatiredinformationscientifiquerelativeauxcons-quencespourlebien-trehumaindeschangementssubisparlescosystmes.Parmices services, la production daliments ou de matriaux est la plus valorise. Mais en tant quinterface, 4interagissant avec les autres milieux environnementaux, les sols participent aussi la rgulation du rgime de leau et de sa qualit, recyclent les matires organiques, peuvent accumuler du carbone et attnuer les missions de CO2 vers latmosphre et abritent un immense rservoir debiodiversit.Cesservicessontexploitspourpartietraversdesusagesagricolesou forestiers, souvent associs lpandage des dchets, la protection contre les ruissellements catastrophiques, ou la production deau potable. Les qualits des sols sont donc relatives aux services cosystmiques qui en sont attendus. Certains de ces services peuvent tre antago-nistes. Ainsi ladaptation une productivit agricole leve, par la fertilisation, est un facteur de disparition despces infodes un milieu pauvre en lments nutritifs et de rduction de la biodiversit. La qualit dun sol se dfinit ainsi en fonction de son aptitude fournir les services attendus.Les sols font partie intgrante de nos paysages, mais leur prsence est le plus souvent occulte parlesforts,lescultures,leshabitationsoulesinfrastructuresquilesrecouvrent.tant masqus et souvent considrs comme un simple support, ils restent assez largement mcon-nus. la diffrence de lair que lon respire, ou de leau que lon boit, limpact dune modification deleurqualitnestpasdirectementperu.Ainsi,bienqueleurpotentieldeservices cosystmiques soit progressivement reconnu, les connaissances sur les sols ne font pas lobjet dunelargeappropriationparlescitoyens,lesdcideursoulesamnageurs.Lacquisitionde cetteinformationparlesdiffrentespartiesprenantesdecequilestcommunmentadmis dappelerlagouvernancecinqestunenjeupourlidentificationdesconditionsdune gestion durable des sols.La Charte de lEnvironnement de 2005 nonce le droit des citoyens daccder aux informations environnementalesetlesinviteparticiperllaborationdesdcisionspubliquesayantune incidence sur lenvironnement. Plus rcemment, le Grenelle de lenvironnement, qui sest traduit par ladoption en 2010 de la Loi ENE portant Engagement national pour lenvironnement, a runi pour la premire fois ltat et les reprsentants de la socit civile pour dfinir une feuille de route en faveur de lcologie, du dveloppement et de lamnagement durables. Cependant, si leau, lairoulabiodiversitsontdsormaisbienconnusparlescitoyens,lesdcideursoules amnageurs, il nen va pas de mme pour les sols.Cedoubleconstatdemconnaissancedessolsetdebesoindinformationsurlessolsdes acteurs de lenvironnement a conduit la cration du Groupement dIntrt Scientifique sur les sols, le Gis Sol. Il a t cr par la convention du 9 mars 2001 dune dure de cinq ans, signe entre les ministres en charge de lagriculture et de lcologie, lAgence de lenvironnement et de la matrise de lnergie (Ademe), lInstitut franais de lenvironnement (Ifen) et lInstitut natio-nal de la recherche agronomique (Inra). Depuis, le Gis Sol sest largi lInstitut de recherche pour le dveloppement (IRD) en 2004 et lInventaire forestier national (IFN) en 2009. Devant lintrt des partenaires pour les travaux mens, une nouvelle convention a t signe le 15 mai 2006pourcinqnouvellesannes.Lvaluationpositivedesrsultatsissusdecesdixansde partenariat et lapparition de nouveaux enjeux pour le Gis Sol, parmi lesquels la biodiversit et lechangementclimatique,appellentsonprolongementpourunenouvellepriode.Les missionsassignesauGisSolcouvrentunlargedomainedactions.Parmielles,onpeut noter linventaire gographique des sols et le suivi oprationnel de leurs qualits, la cration et lagestiondunsystmedinformationrpondantauxdemandesdespouvoirspublicsetdela socit, la valorisation des donnes et des rsultats obtenus et enfin la coordination avec les programmes europens de mme nature. La ralisation et la gestion des programmes du Gis SolonttconfieslInra,quiacrceteffetlunitdeserviceInfosol.Lestravauxsont mens en relation avec des partenaires rgionaux divers.5 Ltat des sols de France I INTRODUCTIONLe Gis Sol est pilot par un Haut Comit de Groupement co-prsid par les ministres en charge delagricultureetdelcologieetregroupantdesreprsentantsdechacundespartenaires. LeHautComitdcideduprogrammeannuel.Ilcoordonnegalementlensembledes programmesdinventaireetdesurveillancedessolssurleterritoirefranais.Uneconfrence dorientation bisannuelle runit les diffrentes catgories dutilisateurs actuels et potentiels des programmesduGisSoletdeleurvalorisation.Lobjectif majeurdecetteconfrenceestde mieuxprendreencomptelesattentesdecesutilisateurs.Lespersonnalitsconviessont dorigine trs diversifie : ministres en charge de lagriculture, de lcologie ou de la recherche, administrationsdconcentres,gestionnairesdumondeagricole,associationsenvironnemen-tales,gestionnairesderseaux,industriels,professionnelsdeladpollution,expertsfonciers et organismes de recherche.Dans ce contexte, le Gis Sol met la disposition dun large public cet ouvrage portant sur ltat des sols de France, dans lequel il expose les principaux rsultats de ces dix annes de travaux. Lanne 2011 tant lanne des Outre-mer, il tait galement essentiel pour le Gis Sol de mettre enexerguelesspcificitsdessolstropicauxouvolcaniquesdesAntilles,deGuyane,de Nouvelle-CaldonieetdeLaRunion.Lanne2011ayanttdclareanneinternationale desfortsparlesNationsunies,iltaitaussiimportantdaborderlessolsforestiersdanscet ouvrage.Ce document, divis en trois parties, liste dans un premier temps les fonctions des sols et les servicesquilsrendent.Dansunedeuximepartie,ilexpliciteladiversitetlesprincipales caractristiquesdessolsenFrancemtropolitaineetenOutre-mer.Enfin,dansladernire partie,laccentestmissurltatactueldessols,leurvolutionobserveouprobableetles consquencesenvironnementalesourponsespossibles.LeGisSol,etenparticulierlunit InfoSol de lInra, qui a t confie la coordination de cet ouvrage, a pris soin dy associer les diffrentsspcialistesdessolsfranais,pourrpondreauxinterrogationsdesacteursde lenvironnement. Rdig comme un outil de rfrence, ce rapport dresse un bilan sur ltat des sols de France et souhaite contribuer lmergence dune politique de gestion durable des sols.6Les services rendus par les sols Antonio Bispo, Ademe 7 Ltat des sols de France I LES SERVICES RENDUS PAR LES SOLS Le sol joue un rle essentiel dans lenvironnement,car il est linterface avec les autres milieux : atmosphre, biosphre, eaux superficielles et souterraines, sous-sol. Si le sol volue naturellement, essentiellement sous leffet du climatet des flux deau et dnergie le traversant, les activits humainesont galement un impact sur son volution. LHomme utilise le solpour se nourrir, pour en extraire des matriaux et y construiredes habitations et des infrastructures. Le sol rend ainsi des servicesqui interagissent : production agricole et forestire, support des paysageset des infrastructures, gisement de matriaux, mmoire du pass,puration des polluants, rgulation des eaux et des cycles de gaz effet de serre et rservoir de biodiversit.Mais les nombreuses pressions anthropiques exerces sur les solspeuvent induire des conflits dusage. De plus, certains flux de composs organiques ou minraux, issus principalement de lagricultureet de lindustrie, qui transitent par les sols, participent fortement leur dgradation. 8Sommaire 12Le sol et la production vgtale14Le sol, lment structurant du paysage16Le sol, source de matriaux 18Le sol, support des infrastructures20Le sol et la conservation du patrimoine gologique et archologique22Le pouvoir purateur et filtrant du sol24Le sol et la rserve en eau : le rle des zones tampons 26La rgulation des flux de gaz effet de serre par le sol28Le sol, rservoir de biodiversit Les services rendus par les sols 9 Ltat des sols de France I LES SERVICES RENDUS PAR LES SOLS Les services rendus par les sols Malgrlesnombreuxservicescosystmiquesquilrend,lesolresteassez mconnu. Ses fonctions sont pourtant nombreuses : support de production, supportdupaysage,sourcedematriaux,mmoiredupass,filtrationet puration,rgulationdeseauxetdescyclesducarboneetdelazoteet rservoirdebiodiversit.Ilestdoncprimordialdeprserversesfonctions essentiellesdansuncontextedeproccupationsenvironnementales grandissant.Le sol rsulte de la pdogense, cest--dire de laltration des roches sous linfluence du climat,durelief etdesactivitsbiologiques etanthropiques.Parmilesdiffrentescom-posantes de lenvironnement, le sol demeure lemoinsfamilier.Lesservicesquilrend lHomme sont pourtant nombreux. Le sol est le support des activits humaines etnotammentdelaproductionagricoleet forestire.Ilfournitainsileslmentsindis-pensableslaproductionvgtalepour nourrirlesanimauxetleshommeset produiredesfibres,desmatriauxetde lnergie renouvelable. Les lments de nos paysagesagricoles,forestierseturbains prennent appui sur le sol. Il fournit des mat-riauxdeconstructionvialexploitationdes carrires et des gravires. Le sol conserve la mmoireetlempreintedespassagesde lHomme et des activits humaines au fil du temps. linterface entre latmosphre et les aquifres, il filtre les polluants et autres subs-tances apports entre autres par les activits humaines:lmentstraces(cadmium, mercure,plomb,etc.),polluantsorganiques persistants (hydrocarbures, pesticides, etc.), micro-organismes pathognes, etc. Le sol rgule le rgimedeseauxsuperficiellesetlalimentationdeseauxsouterraines,ainsiquelecycledu carbone,delazoteetdesgazeffetdeserre(dioxydedecarbone,mthane,protoxyde dazote). Enfin, il abrite une biodiversit faunistique, floristique et microbienne considrable.Le sol est donc un systme vivant complexe, en constante interaction avec les autres milieux. Unemeilleureconnaissancedessolsparlesgestionnaireslocauxestindispensable,afinde mieux les prserver en limitant les pressions quils subissent (expansion urbaine, contamination, agriculture, etc.).Le sol pure et rgule les eaux. Antonio Bispo, Ademe 10Les grandes fonctions du sol Pascale Inzerillo, Inra, daprs les dessins de Rolf HoltzmannLtat des sols de France I LES SERVICES RENDUS PAR LES SOLS1112Le sol et la production vgtale Une des fonctions prpondrantes du sol est la production de biomasse. En effet, le sol sert de support et de milieu nutritionnel aux plantes. Lagriculture et la fort reposent sur lexploitation de cette fonction du sol. Elles se rpartissent lessentiel du territoire franais. Mais le sol peut galement se rvler contraignant pour lesplantesdonnantauxrgionsleurvocationagricoleouforestire.Enfin,lesolestunlmentmajeur des terroirs franais fournissant aux produits agricoles leur typicit.Lesrelationsentrelesoletlevgtalsontcomplexes. Lesolestunsupportphysiqueetnutritionnelpour la plupart des plantes. En effet, le systme racinaire des plantes se dveloppe dans le sol permettant leur ancrage mcanique et leur alimentation en eau et en nutriments. Cependant,lesolpeutgalementsemontrercontrai-gnantpourlesplantes:asphyxieparexcsdeau, toxicitdecertainslmentschimiques(aluminium, calcaire, sel, etc.), disponibilit limite des nutriments (en solspauvresouacides).Certainesplantesontainsi dveloppdesadaptationsanatomiquesetphysiolo-giques ces contraintes du sol : la diversit des sols rpond donc une diversit vgtale.Certainesactivitshumaines,agricultureetforesterie, exploitent la production vgtale pour la production dali-ments ou de matriaux. En France, lagriculture occupe presque la moiti du territoire et la fort environ un tiers. Cependant,desdisparitsexistententrergions. Certains dpartements sont trs peu agricoles (Guyane, le-de-France),tandisquelagriculturedominedansde nombreux dpartements de la moiti Ouest et du Bassin parisien. De mme, certains dpartements sont trs peu boiss (surtout dans le Nord et le Nord-Ouest), alors que la Guyane est trs majoritairement recouverte de forts.Enraisondeleursproprits,lessolsexpliquenten grandepartielesvocationsagricolesouforestiresde nosrgionsainsiqueledveloppementdecertains systmesdeproductionagricole.Lesgrandescultures intensivesdominentlargementsurlessolslimoneux profondsdesbassinssdimentaires(Bassinaquitain, Bassin parisien, Limagne). Avec le dveloppement de la fertilisation ou de lirrigation, les grandes cultures se sont galement dveloppes dans certaines rgions caract-risespardessolscalcaires(Champagne,Poitou-Charentes).Leslevagesbasedeprairiesse rencontrent principalement dans les milieux modrment acides des massifs anciens (Bretagne, Manche, Massifcentral)etdansdesrgionsfortescontraintes climatiques (Jura, Causses). Les sols les plus pauvres et les plus acides (Landes de Gascogne, Sologne, Vosges) sont en rgle gnrale exploits par la production fores-tire.Lescontraintesoulescaractresparticuliersde certainssolsontgnrdesoccupationsquileursont spcifiques:rizsurlessolsdeCamargue,prairiesou peupleraies dans les sols humides de bas-fonds, vignes sur les sols graveleux des terrasses anciennes du borde-lais ou sur les sols caillouteux de la valle du Rhne, pin maritime sur les cordons dunaires atlantiques, etc. Une htraie avec tapis de jacinthes des bois (Fort dEawy Seine-Maritime). F. Lebourgeois, Inra13 Ltat des sols de France I LES SERVICES RENDUS PAR LES SOLS encartencartLes terroirsLes spcificits des sols tropicauxLa notion de terroir est gnralement associe une productionde qualit ralise sur un territoire dlimit. Cette notion reposesur lacception que ce territoire fournit une qualit organoleptique spcifique au produit, la typicit. Cependant, le territoire nest pasle seul lment dun terroir et le savoir-faire ou la connaissance technique doivent galement tre pris en compte. Cette notion de terroir est utilise pour de nombreuses productions comme le vin, les fromages, les fruits (pche, pomme, prune, raisin, etc.), le veau ou lagneau, etc. Le sol est un des lments majeurs du terroir. Ses proprits physico-chimiques agissent surla composition en certaines molcules, elles-mmes responsables de la qualit organoleptique du produit. Ainsi, selon la flore prairiale mange par les vaches, le fromage de Comtna pas les mmes saveurs. De mme, la typicit des vins est fortement lie aux proprits des sols sur lesquelsla vigne est conduite. Cette relation est gnralement connue depuis longtemps et les terroirs ont t dlimits souvent historiquement. Les relations entre les proprits du sol et la qualit organoleptique des produits sont difficiles tablir tant elles sont complexes. Pour certains terroirs, comme les vignobles du bordelais, ce sontles rgulations de lalimentation en eau et en lments minraux par le sol qui constituent les facteurs principauxde qualit.Les Antilles franaises prsentent des particularits climatiqueset pdologiques diverses sur de petits territoires.Ces les volcaniques montagneuses ne comportent pasde zones arides ni de desschement de lair. Lvapotranspiration est dpendante du rayonnement global qui diminue avec laltitude, alors que le volume des pluies augmente avec laltitude surles versants est et dcrot sur les versants ouest jusqu la cte. En Guadeloupe, les systmes bananiers en altitude sont dvelopps sur des ANDOSOLS allophanes (sols jeunes dvelopps dansdes roches volcaniques) ou sur des sols bruns andiques halloysite (minral silicat) dominante. la Martinique, les systmes bananiers sont gnralement dvelopps sur les sols brun-rouille halloysite du versant Nord-Atlantique. Les cultures dananas se pratiquent souvent sur les sols relativement jeunes sur ponces du versant est de la Montagne Pele. Aprs des dcennies de culture de canne sucre sur les VERTISOLS (sols argileux dvelopps dans des argiles gonflantes)du sud-est de la Martinique, les systmes ont volu vers des systmes prairiaux et marachers avec la mise en place dun primtre irrigu. Les systmes vivriers se dveloppent sur les versants est, ou en altitude, tant surles ANDOSOLS sur cendres et ponces que sur les sols caractres fersiallitiques, riches en argiles et en oxydes de fer.Les forts se structurent dans les paysages humides daltitude. Souvent naturelles ou perturbes, ou de plantation de Mahoganys aux Antilles, elles reprsentent des parts importantes des territoires : 97 % de la Guyane,48 % de la Runion, 43 % de la Martinique et 22 % de larchipel guadeloupen. La Guyane est un cas particulier, continental et quatorial. Dans les rgions les plus sches des Antilles, les petites forts sont des recrus(nouvelles pousses suivant une coupe) secondaires de faibles extensions et correspondent des zonesfortement exploites sur de longues priodes.12Le vignoble de Saint-milion (Gironde). Un paysage de bananeraie Basse-Terre (Guadeloupe). Alexandra Jullien, Inra Christine Le Bas14Le sol, lment structurant du paysageLe paysage est une portion de territoire vu par un observateur. Y sont inscrits des faits naturels et humains, actuels ou passs, dont certains aspects sont visibles un moment donn (Deffontaines et al., 2006). Le sol joueunrleprimordialdanslaconstructiondespaysages,carilsertdesupporttouteslesautres composantes du paysage.Lespaysagessontformsparunensembledlments naturels (forts, lacs et rivires, roches, sols, etc.), que les activitshumainesontmodifisetfaonnsaucoursdu temps.Lescaractristiquesetlesdynamiquesdespay-sages rsultent donc dvolutions naturelles et de limpact des activits humaines passes et prsentes. La conven-tioneuropennedupaysage(ConventiondeFlorence (2000),entreenvigueurenFranceen2006)reconnat juridiquementlespaysagesentantquecomposante essentielle du cadre de vie des populations, expression de la diversit de leur patrimoine commun culturel et naturel, et fondement de leur identit . Sa mise en uvre par les pouvoirs publics vise prserver durablement la diversit des quelque 2 000 paysages franais.Un paysage du bocage normand. Un paysage dopenfield en Haute-Loire. Arnaud Bouissou, Meddtl Laurent Mignaux, Meddtl15 Ltat des sols de France I LES SERVICES RENDUS PAR LES SOLS Lobservation dun paysage est subjective et dpend de la sensibilit de chaque observateur. Le paysage peru parlepdologueestdiffrentdeceluidugologue,du botaniste, de lagronome, du sociologue, de lamnageur, de lagriculteur, etc. Intimementlisaurelief etauxprocessusquiles faonnent,lessolsstructurentlespaysages.Ils influencentlorganisationdelavgtation,loccupation des sols et leur usage. Ainsi, des sols peu pais de pla-teausontsouventpeupropicesauxculturesetplutt recouvertsdemassifsforestiers.Demme,dessols hydromorphes de fond de valle avec des marques mor-phologiquesliesunengorgementeneausontpeu favorables aux cultures en labsence de drainage et sont donc plus souvent occups par des prairies. Pour exploiter les sols peu favorables, lHomme a parfois faonnetstructurlespaysagespardesamnage-ments spcifiques. Il a ainsi pierr des terres agricoles pourfairedesmuretsetpourfaonnerdesterrasses artificielles de moyenne montagne, permettant de cultiver les sols de pente. Or, lexode rural entrane labandon des terrasses, difices fragiles ncessitant un entretien rgu-lier pour rparer les murs et remonter la terre. De mme, les zones humides argileuses du marais Poitevin ont t mises en valeur dans les annes 1970, par un systme dedrainageprofondassocideslaboursenados (billons ou rejets de terre de forme arrondie) spars par desfosssdvacuationdeseauxsuperficielles.Enfin, leshaies,omniprsentesdanslepaysagebocagerde Bretagneoccupentprsde100000kmcontre 250000kmdanslesannes1970.Situessurdes levesdeterre,lacoucheorgano-minraledesurface des sols de haie peut atteindre 1 m contre 30 cm habi-tuellement.Lahaielimiteledpartdesparticulesde terreverslaval.Lessolssitussouslahaiestockent trois fois plus de carbone quen amont. La prservation du systme bocager permet ainsi de lutter contre lrosion des sols et contre la diminution des matires organiques.Les paysages ruraux sont aussi marqus par des am-nagementsagricoles(chemins,morcellementparcel-laire,remembrement,drainage,etc.),quieux-mmes modifientlessols.Ledrainagede6millionsdhectares enFranceaainsipermisdallongerlespriodesfavo-rables au travail du sol. La reconversion de certains sols prairiaux en sols cultivs a cependant induit une diminu-tion de leur stock de carbone.Des terrasses, soutenues par des murs de pierre, sculptantle paysage (Haute valle de la Cze Gard).Un fond de valle agricole (valle de la Vzre Dordogne) :le dcoupage en lanire des terrains agricoles structure le paysage. Laurent Mignaux, Meddtl Thierry Degen, Meddtl16Le sol, source de matriauxLesmatirespremiresutilisesdanslestravauxpublics,legnieciviletlebtimentproviennentde lexploitation de carrires. Les matriaux extraits peuvent tre utiliss directement, ou aprs traitement sous la forme de granulats. Ils reprsentent 376 millions de tonnes en 2009, tandis que lextraction dargile pour la production de matriaux en terre cuite reprsente un peu plus de 4,3 millions de tonnes.LHommeafaonnlespaysagespouryprleverdes matriaux:lescarrires,lesgravires,lextractiondes pierresetdesargiles.Lexploitationdessolsrichesen matire organique dorigine vgtale des tourbires four-nissaitducombustibleparlepass,tandisquelleest pluttlielhorticultureactuellement(terreau).Les carrires ont fourni des pierres dappareil, de blocage ou de moellonage pour la construction, souvent localement. Le sable du sol est exploit pour lindustrie du verre. En zone tropicale, les gisements de latrites sont exploi-ts pour la production de briques et les cuirasses pour la pierredeconstructionoucommegisementmtallifre. Les sols sont creuss pour lexploitation des filons auri-fres, notamment en Guyane. Les sols fournissent aussi le matriel ncessaire la fabrication de briques ou de torchisoudhabitationsenpis.Desmthodesde constructionrutilisentdailleursnouveaulesollocal pour la construction. Enfin, les sols sont exploits dautres fins. Les argiles sont recherches depuis fort longtemps pour la poterie. Plusrcemment,ellesentrentdanscertainsprocessus utilissdanslesindustriespapetires,ptrolires etchimiquesetnotammentdanslacompositionde colles,deplastiquesoudesolvants.Ellessontaussi utilisespourlacosmtique,enraisondesproprits leurpermettantdepasserdeltatdegelceluide liquide par agitation et de se figer au repos.SelonlaFdrationFranaisedesTuilesetBriques (FFTB),lextractiondargileenFranceareprsentun peu plus de 4,3 millions de tonnes en 2009, contre 5,6 en 2008, soit une baisse de -23 %. Cent vingt-six carrires dargilessontainsiexploitesenFrancemtropolitaine et une la Martinique, exclusivement pour la production dematriauxenterrecuite.Largileextraitesubit diffrentestapeslorsduprocddefabricationdes produitsenterrecuite(briques,pavage,tuiles,etc.): extractionetconcassagedesmatirespremires, malaxageethumidification,faonnagedesproduits, schage, cuisson et traitements aprs cuisson. Type de production Production 2008 (en milliers de tonnes)Production 2009 (en milliers de tonnes)Tuiles & accessoires 3 006 2 354Briques de structure 2 331 1 758Briques apparentes + pavage 276 214Autres produits 25 27Total 5 638 4 353Source : FFTB, 2011.Note : La production dune tonne de produits de terre cuite ncessite un peu plus dune tonne dargile.Lextraction dargile en France en 2008 et 200917 Ltat des sols de France I LES SERVICES RENDUS PAR LES SOLS encartencartLexploitation de largile en rgion CentreLextraction des carrires de roches massives et des graviresEn Sologne, territoire situ entre Orlans et Vierzon et enserrpar les boucles de la Loire et du Cher, le sol et le sous-sol sont constitus de couches de sables et dargiles. Celles-ci ont t exploites depuis lpoque romaine pour la poterie, mais il faut attendre la moiti du XIXe sicle pour voir le dveloppementde plus de 500 tuileries-briqueteries artisanales, dont seuleune trentaine subsiste actuellement. De mme, dans le Berry (dpartements du Cher et de lIndre), un habitat mdivalet un four de potier datant du XIe sicle ont t visiblement implants proximit dun gisement de kaolinite, argile blanche particulirement recherche et exceptionnelle dans cette rgion. Selon lUnion nationale des industries de carrires et matriaux, lextraction de granulats a reprsent 376 millions de tonnesen 2009 en France, contre 431 en 2008 (soit -12,8 %).De taille infrieure 125 mm, ils proviennent de lexploitation dalluvions dtritiques naturelles (graviers et sables),ou du concassage de roches massives ou de matriaux issusdu recyclage de btons et de pierres de taille. Lextraction ncessite des engins de travaux publics (terrain meuble) ou flottants(site immerg), ou lexplosif(roches massives). La forte demande en granulats concerne particulirement les sols sableuxdes grandes valles (la Loire, etc.). Lusage du ciment et du bton au XIXe sicle a permis le dveloppement des infrastructures routires, ferroviaires et des villes. Le bton est obtenuen mlangeant sable, granulats, ciment et eau. Les granulats assurent la consistance, le volume et la rsistance, tandis que le ciment sert de liant, comme dans les poudingues et conglomrats crs par la cimentation naturellede graviers et de sables.12Lutilisation des ressources du sol pour la fabricationde briques (Briqueterie-tuilerie Ligny-le Ribault Loiret). Une carrire de sable en fortde Fontainebleau. Pierre Aucante Laurent Mignaux, Meddtl18encartUn exemple en Gironde : lextraction de granulats concurrence la viticultureEn rgion Aquitaine, la production de granulats reprsente23 millions de tonnes, soit un peu plus de 5 % de la production nationale. La majorit des roches extraites est dorigine alluvionnaire (54 %) et calcaire (33 %) (Cellule conomique rgionaledes transports dAquitaine, 2005). Dans le dpartementde la Gironde, lextraction de granulats ne suffit pas couvrirles besoins pour la construction douvrages et dinfrastructures routires, notamment pour lagglomration bordelaise.Ainsi, 30 % des granulats sont imports des rgions voisines, induisant un impact environnemental et des cots lis au transport non ngligeables. Lextraction des granulats dtruit la vgtation, modifie fortement le paysage et altre le patrimoine pdologiqueet les circulations deau. Or cette pression sexerce surtout sur les sols alluvionnaires fort potentiel viticole(les Graves, le Mdoc, le Sauternes, etc.). Dans ces zones convoites pour lexploitation des granulats, les sols graveleux particulirement riches en lments grossiers sont en effet dominants. Cette comptition se traduitpar une pression sur le terroir, dont les enjeux sont sensibles pour la profession viticole. La proportion des zones dextraction de granulats au sein des zones dAppellation dorigine contrle (AOC) est cependant trs faible,car les projets dexploitation ncessitent systmatiquement un dclassement pralable de lAOC. Dans les Graves, la comptition entre terroirs viticoles et exploitation de granulats est particulirement forte.Le territoire viticole des Graves stend du nord de Bordeaux au sud de Langon, limit lest par la Garonneet louest par le massifforestier des Landes de Gascogne. Cest le domaine de deux grandes AOC :Pessac-Lognan au nord et Graves au sud. Les formations alluvionnaires (graves et cailloux issus de lancien litde la Garonne) y sont galement propices la production de granulats. cela sajoute une importante pression foncire proximit de Bordeaux et de Langon, qui ncessite des granulats. En 2004, la part artificialisedu territoire reprsente ainsi plus de 16 000 hectares (25 % de la surface totale), tandis que les vignoblesne reprsentent que 6 300 hectares (10 %) et les zones dextraction de granulats environ 950 hectares (1,5 %).Si ces dernires paraissent ngligeables par rapport ltendue du territoire des Graves, leur implantationse fait nanmoins aux dpens des sols viticoles. 3Un sol de graves, avec des drages de quartz affleurant aux pieds des vignes.Le sol, support des infrastructuresSi la proportion de sols agricoles reprsente 75 % du territoire, lurbanisation grignote progressivement les paysages ruraux, notamment dans les zones pri-urbaines. Les espaces urbains supportent de nombreuses infrastructures et leurs sols sont particulirement htrognes.Les trois quarts du territoire de la France mtropolitaine sont exploitables par lagriculture, mais lespace domi-nante rurale occupe moins de 60 % du territoire mtro-politain. Il est souvent fortement li lorganisation spa-tiale des sols. Le sol est le support de lhabitat humain, des activits industrielles, des infrastructures de loisirs et detransport.Cesinfrastructuresreprsententunpeu plus de 5 % de la surface de la France (CORINE Land Cover, 2006). Elles sont surtout concentres autour des centres urbains mais stendent de plus en plus dans les zonesrurales.Ladmographieetledveloppement conomiquencessitenttoujoursplusdinfrastructures, mais celles-ci entrent en concurrence avec dautres acti-vits humaines ou dautres fonctions du sol. Cest pour-quoi il est ncessaire de mettre en place des politiques damnagement du territoire permettant de maintenir des zones agricoles, forestires ou naturelles.Si les paysages ruraux ont presque toujours prcd les paysagesurbains,lurbanisationgagnedeplusenplus sur les zones agricoles, forestires ou naturelles. Selon lenquteTeruti-Lucas,lartificialisationdessolstouche Anne Richer de Forges, InraLtat des sols de France I LES SERVICES RENDUS PAR LES SOLS19une part importante des sols franais (8,9 % en 2010). Cetteartificialisationsopre58%surdessolsqui taient cultivs ou en herbe en 2006. De plus, lartificiali-sation sacclre entre 2006 et 2009, affectant lquiva-lentdundpartementfranaismoyen(6100km)en sept ans, contre un dpartement en dix ans entre 1992 et 2003 (Agreste, 2010). Lespacedominanteurbainecouvreplusde40%du territoire,regroupeplusde80%delapopulationet assure 45 % de la production agricole dans les espaces priurbains.Ceux-ciconserventgnralementunpay-sagecampagnard,marquparlescultures,lafort, lhabitat pavillonnaire, des infrastructures routires et des zonesdactivits.Decefait,lessolsdesespaces priurbainssontparticulirementdiversifis,regroupant diffrentsniveauxdartificialisation,dusolnaturelpeu modifi au sol fabriqu. Enfin, les sols urbains supportent de nombreuses infras-tructures : btiments, rseaux routier et ferroviaire, zones industriellesetcommerciales,espacesverts,etc.Ces solssonttrsvarisetpeuventtrefabriqus,scells, compacts, impermabiliss, reconstitus, confins, etc. Fortementremanispourlamiseenplacederseaux dassainissement,decommunicationoudevoieries, ou des fondations, ils sont composs de matriaux divers etsouventmultiplescommelaterrevgtaleoudes remblais. Cette htrognit leur confre des proprits particulires, notamment au niveau de la compaction et de limpermabilisation.Des immeubles de grande hauteur au nord-est de Paris. La construction dinfrastructures routires prs dAngoulme. Des sols despace vert.Louverture dune tranche dans un sol urbain pourla construction de rseaux. Laurent Mignaux, Meddtl Thierry Degen, Meddtl Antonio Bispo, Ademe Antonio Bispo, Ademe20Le sol et la conservation du patrimoine gologique et archologiqueLes sols et leurs constituants sont les tout premiers lments que dcouvrent le gologue et le pdologue sur le terrain. Leur histoire, savoir leur nature, leur formation, leur mise en place et leur volution, dpend de plusieurs facteurs dont lenvironnement gologique, le climat et lHomme. En effet, le sol conserve lempreinte des activits passes de lHomme et assure ainsi une fonction de protection du patrimoine archologique.Les sols contiennent une somme dinformations consid-rable pour la connaissance de la succession des couches gologiques et de leur histoire, des paloenvironnements et de lvolution des cycles climatiques. Par leur contenu etleurcomposition,lessolsapportentdesdonnes importantes sur lvolution des tres vivants : faune, flore, activits de lHomme.LHommeayantsouventchoisicommelieuxdhabitats les abris sous roche ou les entres de grotte, ou encore les bords de rivires et de lacs, il en rsulte que la notion desoletdesdimentsarchologiquesestengnral restreintecesmilieuxparticuliers.Pourlesarcholo-gues,lemotsolestcourammentutilispour dsignerunsoldhabitat,cest--direunesurfacesur laquelle sont mis au jour les rsultats des activits de la vie de lHomme : dallages de pierres mis en place pour seprotgerdelhumidit,pierresdlimitantdeszones dhabitat,vestigesdecabanes,foyersamnags, ateliers de tailles dobjets et doutils, dchets culinaires, spultures, restes danimaux lorsque lHomme noccupait pasleslieux.Toutescesobservationssontfondamen-talespourmieuxconnatrelvolutiondelHomme, desescivilisationsetdesonenvironnement,do lancessitdeprotgerlessitesquireprsentent la mmoire de cette volution.Cest la Convention, lors de la rvolution franaise, que londoitlidedassurerlaprotectiondupatrimoine archologique franais. Mais ce nest quen 1887 puis en 1913 que des lois viennent assurer la protection juridique des gisements archologiques. La rglementation sur les fouilleselles-mmes,parsuitedurenvoidunpremier projet en 1907, ne verra le jour quen 1941. Depuis la loi du27septembre1941,toutunensembledemesures assurelaprotectionjuridiquedessitesgologiqueset archologiques et place sous le contrle de ltat lex-cution des grands travaux, des recherches, lexploitation scientifique des dcouvertes, la conservation des sites et desvestiges,leurrhabilitationetleurprsentationau public.La rglementation de la recherche archologique rpond aujourdhuideuxproccupationsessentielles:dune partassurerdefaonrigoureuselexploitationdegise-mentsdontlafouillepeutenrichirlaconnaissancede notrepass;dautrepartprserveretconserverlen-sembledessitesquiconstitueunpatrimoinedune remarquable richesse.La grotte ou Caune de lArago (Tautavel, Pyrnes-Orientales) : mise jour des niveaux doccupation du Palolithique infrieur et moyen et du plus ancien crne humain europen (450 000 ans). E. BozetLtat des sols de France I LES SERVICES RENDUS PAR LES SOLS21Les empreintes dOdysseus (le dinosaure de Plagne, de plus de 30 mtres de long et pesantprs de 50 tonnes), dans les sols du chantier de fouilles archologiques de Bellegarde (Ain). Le dolmen de Pierre Fenat (Loiret) : monument funraire mgalithique prhistorique constitude plusieurs grosses dalles de couverture (tables) poses sur des pierres verticales servant de pieds. Anne Richer de Forges Antonio Bispo, Ademe22Le pouvoir purateur et filtrant du solLe sol prsente un pouvoir purateur et filtrant pour lui-mme et pour lensemble des autres milieux en rela-tion avec lui : latmosphre, la biosphre, les eaux superficielles et souterraines, le sous-sol. Le sol stocke, dgradeetlimitelestransfertsverscesmilieuxdenombreuxproduitspandus,quilssoientsolidesou liquides, minraux ou organiques, dorigine agricole, industrielle ou urbaine.LHommeutilisedenombreuxproduitsorganiques (effluents,produitsphytosanitaires)ouminraux (fertilisants).pandussurlessolsoulescultures,ils peuventconduiredesrisquesdecontaminationdes sols,desplantesetdelachanealimentaire,deseaux superficielles et souterraines, et de latmosphre.Lespropritsbiologiquesetphysico-chimiquesdusol lui confrent un pouvoir purateur, cest--dire la capacit destockeretdedgraderleslmentsetorganismes prsents dans les produits pandus. Ainsi, dans le cadre delpandagededchetsetdesous-produitsdorigine urbaine,industrielleouagricole,plusieursproprits du sol influencent la capacit de stockage, de dgrada-tionetdebiodisponibilitdespolluantscontenusdans les dchets pandre. Il sagit notamment du pH du sol, desateneurencalcaire,desacapacitfixerdes cations pouvant recharger la solution du sol, de sa teneur eneau,desesteneursenlmentstracesmtalliques (cuivre, plomb, etc.), etc. Laptitude dun sol lpandage de dchets est donc apprcie partir de ces proprits pdologiques,maisaussidespropritsdesmilieux externesausol(naturedelaroche,occupationdusol, pente, etc.) et des proprits physiques et chimiques des dchets pandre.Laptitude des sols du territoire de Dijon lpandage de dchets organiques de type liquideSource : IGN, BD Carto , 2006.; daprs Crampon N., 2006.Ltat des sols de France I LES SERVICES RENDUS PAR LES SOLS23Lesolagalementunpouvoirfiltrantquilimiteles transfertsdeslmentsetdeleurssous-produitsde dgradationverslesautresmilieux.Lepouvoirfiltrant vis--vis des eaux souterraines ou superficielles est ainsi valu en estimant la sensibilit du sol linfiltration ou auruissellementdeslments.Lespropritspdolo-giques considrer sont : la battance des sols (sensibi-lit des sols la fermeture de la porosit en surface, avec formationdunecroterduisantlinfiltrationdeleau), lateneurenlmentsgrossiers,latexture(teneuren argiles, limons et sables) de surface, la structure, lexcs deau, la prsence dun plancher impermable, la vitesse de percolation dans le substrat et la rserve utile en eau. Lapriseencomptedecespropritscorrespondla premire tape de la dmarche destimation de la vuln-rabilitdeseauxauxtransfertsdlmentsprovenant delasurface,endistinguantlestypesdcoulement principaux partir du sol.Le pouvoir filtrant des sols et les types dcoulement principaux sur trois bassins versants tests de la rgion Poitou-CharentesSource : GRAP PC, CRA PC, SRTM (NGA-NASA), Inra Orlans, 2008.Cespropritspdologiquessontensuiteassocies des proprits externes au sol permettant dapprcier lesfacteursaggravantsdelinfiltrationouduruisselle-ment des lments (densit du rseau hydrographique, paisseur de la zone non sature, pluies efficaces, etc.), etauxpropritsdeslmentstransfrables,afin daboutirlestimationdelavulnrabilitdeseauxaux transferts de polluants.24Le sol et la rserve en eau : le rle des zones tamponsLe sol joue un rle prpondrant dans le cycle de leau. Il constitue une rserve en eau pour les plantes et les tres vivants prsents dans le sol. Il est au cur des transferts deau entre latmosphre, les nappes deau souterraine et les cours deau. Certains sols, situs dans les zones humides ont, du fait de leur possibilit de rserve en eau importante, un rle de zones tampons vis--vis des coulements deau.Lespropritsdusoldterminentengrandepartiela partdeseauxdepluiequiruissellelasurfacedusol et rejoint les eaux de surface, et la part qui sinfiltre dans le sol. Cette dernire est stocke dans le sol.Le cycle de leau La capacit de stockage en eau, ou rserve en eau dun sol reprsente la quantit totale deau quun sol peut stoc-ker. Cette eau nest pas lie au sol de manire irrversible. Elle alimente en eau les plantes et lensemble des tres vivants prsents dans le sol. Cependant, la vgtation ne peut utiliser quune partie de leau stocke dans le sol : la rserve utile en eau. La rserve en eau dun sol comme sa rserve utile dpendent de la texture, de la structure et de la profondeur du sol, et de sa profondeur denracine-ment maximale. Ainsi, un sol limoneux de 1,20 m dpais-seurpeutcontenir380mmdeau,soituneproportion importante de la pluviomtrie annuelle en climat tempr. Surces380mm,seuls250mmsontaccessiblesla vgtation.Pourunsolsableuxdemmepaisseur,la rserveeneauestde130mmetsarserveutilede 80mm.Lessolsrserveutileimportanteprsentent doncmoinsderisquedescheressepourlescultures, do un recours moindre lirrigation sur ces sols. Unepartiedeleaustockedanslesolretournevers latmosphre, soit par vaporation partir de la surface du sol, soit par transpiration par les vgtaux. Enfin, sous leffet de la gravit, une partie de leau percole progres-sivement vers le sous-sol. Elle contribue alors rechar-gereneaulesnappesdeausouterraine,ouscoule latralement sous la surface du sol (ruissellement hypo-dermique) vers les cours deaux.Certains sols peuvent jouer le rle de zones tampons en rgulant les coulements hydrologiques. En effet, dans leszoneshumides,lessolsontunplancherimper-mableouunenappedeaufaibleprofondeurqui empcheleausinfiltrantdanslesoldescoulerpar gravit.Situsdanslesbas-fonds,cessolsforment ainsi des rservoirs deau importants. Ils agissent ainsi commedesponges,enabsorbantmomentanment lesexcsdeaudepluieouderuissellement,pourles restituer progressivement dans le milieu naturel, lors des priodesdescheresse.Ilsdiminuentainsilintensit des crues et soutiennent les dbits des cours deau en priode dtiage. InraLtat des sols de France I LES SERVICES RENDUS PAR LES SOLS25Un FLUVIOSOL BRUT sur les berges du Loiret (Loiret). Un sol de tourbire soligne (issue du ruissellement ou de la percolation des eaux sur des pentes, ou de sources) :HISTOSOL composite, soligne, matriaux terreux, au-dessus dun REDUCTISOL issu de moraine(Saint-Martin-Vsubie Alpes-Maritimes). Nathalie Bourennane-Schnebelen, Inra Claudy Jolivet, Inra 26La rgulation des flux de gaz effet de serre par le solLes sols jouent un rle important dans la rgulation des flux de gaz effet de serre. Ce sont les organismes du sol, particulirement sensibles aux conditions du milieu et leurs variations, qui sont impliqus dans les processus dmission ou dabsorption. Leffet de serre est un phnomne naturel correspondant labsorptionparlatmosphredurayonnementsolaire rflchiparlasurfaceterrestre.Ilestamplifiparles activitshumaineslibrantdesgazeffetdeserre (GES).Parmieux,ledioxydedecarbone(CO2)contri-buerait 60 % de leffet de serre additionnel, le mthane (CH4) 20 % et le protoxyde dazote (N2O) 6 %. Si la combustiondecarburantsfossilesestloriginedela majorit des missions de CO2 dorigine anthropique les solsseraientparcontrelorigineduntiersdesmis-sions plantaires de mthane et des deux tiers de celles de N2O. Toutefois, les sols interviennent sur la rgulation des flux de GES en stockant du carbone et en absorbant du mthane.Les stocks de carbone organique dans la couche super-ficielle(0-30cm)dessolsmtropolitainssontvalus environ3milliardsdetonnes.Lessolsreprsentent uncompartimentmajeurducycleglobalducarbone. Lecarboneorganiquecontenudanslesvgtaux provientdelaphotosynthsequiabsorbeduCO2 atmosphrique.Cecarboneestleconstituantprincipal desmatiresorganiquesdessols,quiproviennent principalementdeladcompositiondesvgtaux.Ces matires organiques sont ensuite biodgrades plus ou moins rapidement sous laction des micro-organismes du solenfonctiondesconditionsdumilieu,desusageset despratiquesagricoles.Cettedgradationproduitdu CO2quiestmisenretourdanslatmosphre.Toute modification de ce cycle entrane une variation, positive oungative,desstocksdecarbonedessols.Ceux-ci peuvent donc constituer un puits ou une source de CO2 atmosphrique.Ainsi,laminralisationdesmatires organiques du sol sous leffet de changements doccupa-tion ou dusage (dforestation, retournement de prairies, etc.) peut tre lorigine de flux trs importants de CO2 vers latmosphre.Lemthaneestproduitparcertainsmicro-organismes danslessolssubmergs(prairieshumides,tourbires, rizires, etc.) par transformation des matires organiques en labsence doxygne. Dans les sols exonds, dautres Une rizire au stade de la leve du riz en Camargue. J.-M. Barbier, InraLtat des sols de France I LES SERVICES RENDUS PAR LES SOLS27Une tourbire.micro-organismes absorbent le mthane atmosphrique et le transforment en CO2 en prsence doxygne. Ces deux types de micro-organismes sont prsents dans les solssubmergsetparconsquentunfortpourcentage de mthane produit dans les zones sans oxygne est en fait r-oxyd dans les zones oxygnes, limitant ainsi les missions de mthane vers latmosphre pour ces sols. Leprotoxydedazoteestmisparlessolslorsdela dnitrificationoudelanitrification,deuxprocessus majeurs du cycle de lazote dans le sol. La dnitrification apparatdansdessolsappauvrisenoxygnelorsque certaines populations microbiennes modifient leur respi-ration en utilisant les ions nitrate et nitrite du sol la place de loxygne. En conditions de bonne aration, dautres micro-organismesoxydentlammoniumennitritespuis ennitrates:cestlanitrification.Leprotoxydedazote peutapparatrecommesous-produitdecesdeuxpro-cessus. Les caractristiques du milieu et leurs variations spatio-temporellesinfluencentlactivitdesmicroorganismes impliqus dans les missions de GES par les sols. Les conditionsdarationdessols,conditionnesparlecli-mat, les pratiques agricoles et le fonctionnement hydrique dessolssontdterminantessurlefonctionnementde ces processus et lintensit des missions de mthane et de N2O. Antonio Bispo, Ademe28Le sol, rservoir de biodiversitSil est dsormais bien tabli que la nature du sol dtermine la diversit des espces vgtales et animales sy dveloppant, il est peu connu quune biodiversit importante rside galement dans les sols eux-mmes. Cette fraction oublie pourrait reprsenter selon certaines estimations un quart de la biodiversit mondiale. Les liens entre la nature des sols et la diversit vgtale etanimalesonttudisetidentifisdepuislongtemps. Ainsi, il est connu que certaines espces vgtales sont plus frquentes voire mme infodes des milieux trs particuliers.Cestparexemplelecaspourlesprairies schescalcaricolesabritantdesOrchides,oules tourbires favorisant le dveloppement des Drosera. Ces liens entre espces vgtales et milieux peuvent mme tre si troits que certaines espces vgtales sont utili-sescommeindicatricesdeparamtresphysico- chimiques du sol, tels que le pH. De mme, la distribution des vertbrs terrestres est galement influence par les caractristiques des sols, qui peuvent constituer un abri ouunmilieudeviepourdenombreuxanimaux.Les caractristiquesdetexture(teneursenargiles,limons, sables),derserveeneauetdepierrositdessols dterminent par exemple lhabitat de certaines espces protges ou menaces comme le Plobate brun dans lIndre ou le Grand Hamster en Alsace. Si ces liens entre la biodiversit terrestre visible et le sol sont connus, personne ne souponne la considrable biodiversit cache dans les sols, que ce soit en nombre dindividus ou despces. Ainsi, une cuillre caf de sol peutcontenirplusieursmillionsdemicro-organismes rpartis en plusieurs milliers despces diffrentes, et un hectare de prairie peut abriter plus dune tonne et demie de vers de terre. La diversit des organismes du sol est tellequelaplupartdesgrandsgroupestaxonomiques peuventytreidentifis,mmesilaconnaissancede cesgroupesestencorepeutendue.Eneffet,pour certains dentre eux, on estime qu peine plus de 1 % des espces est actuellement identifi (Decaens, 2010) ! Pourtant,lesrlesexercsparlesorganismesdusol sontidentifisdepuistrslongtemps.Darwinatlun despremierscaractriseretquantifierlactiondes versdeterresurlaformationdessols.Enoutre,les nombreuses actions des organismes du sol permettent celui-ci dassurer certains services quil rend lHomme. Par exemple, les bactries et les champignons des sols dgradentlesmatiresorganiques,restituantainsiaux planteslesnutrimentsncessairesleurcroissance. Lesnmatodesrgulentlespopulationsdemicro- organismes, tandis que les vers de terre structurent les sols.Enfin,lesolestgalementunfournisseurde mdicaments:actuellementdenombreuxantibiotiques prsents sur le march sont issus de bactries du sol. Alorsquelleresteencoremconnueetquelleestle moteur du fonctionnement des cycles du carbone et de lazote,cettefractiondelabiodiversitterrestreestde plus en plus menace par laccroissement des pressions exercesparlechangementclimatiqueetlesactivits humaines.Parmicesdernires,lartificialisationet limpermabilisationdesterres,lesmodesdegestion agricole et forestire et la contamination des sols sont les plusconsquents.Lesorganismesdessols,leurs relations et leurs activits doivent tre mieux considrs, car ils sont une voie davenir pour maintenir la production agricole tout en limitant les intrants (ex : engrais, produits phytosanitaires). Une Ophrys abeille (Ophrys apifera). Antonio Bispo, AdemeLtat des sols de France I LES SERVICES RENDUS PAR LES SOLS29Un Lumbricus terrestris sur un sol en Bretagne. Une Rossolis feuilles rondes (Drosera rotundifolia). Antonio Bispo, Ademe Antonio Bispo, Ademe30s Aucante P., 2010. La brique de Sologne , dans Gosciences pour une Terre durable, 2010. La Loire, Agent gologique . Gosciences, n12, dcembre 2010. 132 p. pp. 27.s Cellule conomique rgionale des transports dAquitaine, 2005. Le transport de granulats en Aquitaine:cotsdirectsetindirectsparroute,fer,meretvoiefluviale.Compte-rendude la runion Certa-Cebatrama du 13 dcembre 2005. 4 p.s Cheverry C. et Gascuel C., 2009. Sous les pavs, la terre : connatre et grer les sols urbains. Montreuil : Omniscience. 208 p. (coll. crin).s CramponN.,2006.Estimationdelaptitudelpandagedeffluentsorganiquessurlessols partirdebasesdedonnesgographiques.MmoiredeMaster2,Univ.Orlans,Inra InfoSol. 35 p.s DecaensT.,2010.MacroecologicalpatternsinSoilcommunities.GlobalEcologyand Biogeography, (2010) 19, 287302.s Deffontaines J.-P., Ritter J., Deffontaines B. et Michaud D., 2006. Petit Guide de lobservation du paysage. Paris : Inra, ditions Qu. 31 p.s GirardM.-C.,WalterC.,RmyJ.-C.etal.,2011.Solsetenvironnement.2edition.Paris: Dunod. 881 p. (coll. Sciences sup). s Hnaut C. et Gabriel B., 2011. Chapitre 14 : Les missions par les sols des gaz effet de serre CH4etN2O,dansGirardM.-C.etal.,2011.Solsetenvironnement.2edition. Paris : Dunod. 881 p. (coll. Sciences sup). s Inra, 2009. Le sol. Paris : Inra. 183 p. (coll. Dossier Inra).s Inra,2002.Contributionlaluttecontreleffetdeserre.Stockerducarbonedanslessols agricolesdeFrance?(rapportdexpertisescientifiquecollective.Synthsedurapport dexpertiseralisparlInralademandeduministredelcologieetduDveloppement durable). 2002. Paris : Arrouays D., Balesdent J., Germon J.-C., Jayet P.-A., Soussana J.-F. et Stengel P. (eds). 32 p.s KollerR.,SauterJ.,PierrillasS.etVirotM.,2004.Classificationdesbassinsversants alsaciens en fonction de leur sensibilit aux produits phytosanitaires , tude et Gestion des Sols, 11(3), 2004. pp. 219-234.s Medd, 2003. Le drainage dans le marais poitevin. Rapport IGE/03/043. 42 p. s Miskovsky J.-C., 2002. Gologie de la prhistoire. Paris : Association pour ltude de lenviron-nementgologiquedelaprhistoire.1519p.(coll.Gopr,PressesUniversitairesde Perpignan).s Querrien A., Moulin J., 2009. La connaissance des sols et les amnagements du paysage au Moyen ge : lapport de la carte pdologique , dans Association franaise pour ltude des sols,2009.Actesdes10eJournesdtudedesSols,11au15mai2009,Strasbourg, pp. 43 44. Pour en savoir plusLtat des sols de France I LES SERVICES RENDUS PAR LES SOLS31s Service de lObservation et des Statistiques, 2009. La France vue par CORINE Land Cover, outil europen de suivi de loccupation des sols . Le point sur, n 10, avril 2009. 4 p. s Service de la statistique et de la prospective (SSP), 2010. Lutilisation du territoire entre 2006 et2009:Lartificialisationatteint9%duterritoireen2009,AgrestePrimeur,n246, juillet 2010. 4 p.s Unionnationaledesindustriesdecarriresetmatriauxdeconstruction,2007.Statistiques 2007 de lUnion Nationale des Industries de Carrires et Matriaux de Construction. 47 p.s Unionnationaledesproducteursdegranulats,2011.Livreblanc-Carriresetgranulats, pour un approvisionnement durable des territoires. Paris : UNPG. 132 p.s Unionnationaledesproducteursdegranulats,2006.Lesgranulats:gologie,industrie, environnement.DossierralisdanslecadredelaConventiongnraledeCoopration signeavecleministredelducationnationale,delEnseignementsuprieuretdela Recherche et lUnicem. 31 p.Lienss CelluleconomiqueduBtiment,desTravauxPublicsetdesMatriauxdeConstruction dAquitaine:http://www.cebatrama.org/rubriquePublications>Lestransportsde granulats en Aquitaine (publication 2006) s ConseildelEurope,Conventioneuropennedupaysage:http://www.coe.int/rubrique Culture,patrimoine,nature>Dveloppementdurable>Textesderfrence> Convention europenne du paysage s Dinoplage, sur les traces des gants : http://www.dinoplagne.com/s Fdration Franaise des Tuiles et Briques : http://www.fftb.org/s Groupement dintrt public Bretagne environnement : http://www.bretagne-environnement.org/s GroupementdIntrtscientifiqueSol:http://www.gissol.fr/,rubriqueActualit> Publications > Connatre les sols pour prserver la ressource en eau. Guide dapplication lchelle dun territoire s Miruram Valpedo Base de donnes sols des rgions mditerranennes et tropicales Valsol : http://miruram.mpl.ird.fr/s Sol Info Rhne-Alpes : http://www.rhone-alpes.chambagri.fr/sira/s Sols et Territoires de Bourgogne : http://stb.educagri.fr/s Union nationale des industries de carrires et matriaux de construction : http://www.unicem.fr/32La diversit des sols de FrancePhoto 1 : Latitia Chegard, CDA ManchePhotos 2, 5, 7, 23, 24 : Christian Barneoud, GRAPEPhoto 3 : Sandrine Renault, CDA AubePhotos 4, 8, 12, 13, 18, 20, 21, 22 : Claudy Jolivet, InraPhotos 6, 10, 15, 25 : Jean-Luc Giteau, CDA Ctes-dArmorPhoto 9 : Thierry Peloquin, CDA Deux-SvresPhoto 11 : Aurore Toiser, Ensa de ToulousePhotos 14, 17 : Jean-Claude Lacassin, Socit du Canal de ProvencePhoto 16 : Francis Michel, SolestPhoto 19 : Line Boulonne, Inra33 Ltat des sols de France I LA DIVERSIT DES SOLS DE FRANCE Les sols forment une couverture quasi continue des terres merges. Ils se sont dvelopps aux dpens du substrat gologique, sous linfluence du climat, de la topographie et des tres vivants.La grande varit des situations qui ont prsid leur formation a gnr une grande diversit naturelle des sols.Ainsi, deux grands traits de diversit caractrisent les sols, dune partleur organisation verticale, et dautre part leur organisation spatiale.La cartographie des sols a justement pour vocation dinventorier cette diversit et de la restituer dans toute sa complexit. Elle fournit tousles acteurs du sol, agriculteurs, forestiers, amnageurs, non seulementune information sur la localisation des sols dans lespace mais galement sur leurs caractristiques et leurs proprits.Parmi ces proprits, certaines peuvent voluer en fonction du temps et sous laction de lHomme. Dautres sont considres comme plus prennes. Cest le cas de la profondeur et de certains constituants du sol (argiles, limons, sables, cailloux, minraux et lments majeurs) directement hrits de la roche dans laquelle le sol sest dvelopp ou des processusde formation du sol. Ltude des proprits du sol permet de dfinirles origines du sol et sert aussi expliquer les volutions des autres proprits du sol moins prennes. Elle est galement primordiale pour dterminer les aptitudes des sols remplir leurs fonctions productives ou environnementales.34Sommaire 35La diversit naturelle des sols de France36 - Les conditions de formation des sols38 - La rpartition des sols diffrentes chelles44Les principales caractristiques des sols45 - La profondeur des sols49 - La texture des sols53 - La pierrosit des sols54 - Leau dans les sols58 - La minralogie des sols62 - Les carbonates dans les sols64 - Les lments majeurs totaux des solsLa diversit des sols de France35 Ltat des sols de France I LA DIVERSIT DES SOLS DE FRANCE Les sols se forment aux dpens du substrat gologique, sous linfluence du climat, de la topographie et des tres vivants. La formation des sols ncessite plusieurs milliers dannes, ce qui les rend non renouvelables lchelle de lHomme. La grande variabilit des situations prsidant leur formation a gnr une diversit naturelle des sols, dont la cartographie essaie de rendre compte.La diversit des sols est lie la diversit des facteurs de leur formation. En effet, les sols sontissusdelaltrationdesrochesaffleu-rant la surface du globe. Selon leur nature etleurorigine,cesrochessubissentdes processusdaltrationdiffrentsetplusou moinsmarqusdonnantnaissancedes sols varis. Mais une mme roche ne saltre pas de la mmefaonselonleclimat.Deplus,en favorisantledpartoulaccumulationde matires,lerelief agalementuneaction prpondrante.Enfin,lactivitbiologique, parlapportdematiresorganiquesissues essentiellementdeladcompositiondes vgtaux et par la modification de lassem-blage des constituants du sol, joue elle aussi un rle primordial dans la formation des sols.Lessolsactuelssontissusdeplusieurs milliers dannes dvolution, voire plusieurs centainesdemilliersdanscertaineszones tropicales.Selonlgedessols,diffrents stades dvolution sont atteints et produisent, l encore, une grande diversit.Cette diversit gnre des sols de couleurs, de consistances et de textures diffrentes. Ces sols prsentent des proprits physiques ouchimiquesvariables,lesrendantplus oumoinsaptesremplirleursfonctions.Laconnais-sancedecettediversitnaturelledevientalors indispensablepourunegestiondurabledessolsetde lenvironnement. Cette diversit nest pas le fruit du hasard. Elle est organi-se selon les facteurs de formation des sols. Les cartes de sols stablissent donc sur cette base et permettent dapprhender la diversit spatiale des sols dun territoire.Une illustration de la diversit des sols :A. Un FERRALLITISOL (Guyane) Michel Brossard, IRDB. Un CALCOSOL (Ardennes) Francis Michel, SolestC. Un REDOXISOL (Nivre) Arnaud Vautier, CDA NivreD. Un PODZOSOL (Gironde) Claudy Jolivet, InraACBDLa diversit naturelle des sols de France 36Lessolsseformentpartirdesrochesprsentesla surface des continents. Les grands traits de leur forma-tion sont assujettis trois grands types de mcanismes : laltration de la roche, lincorporation de matires orga-niques, et la redistribution, la migration et laccumulation de matires au sein du volume du sol.Ces mcanismes conduisant la diffrenciation des sols sont troitement imbriqus dans lespace et au cours du temps. Le sol sapprofondit sa base par altration de la roche,perddelamatirepardrainage,maisaussien surface par ruissellement et rosion.Lesconditionsdergulationdecesprocessus dpendentdutempsdactiondesphnomnes,dela nature des roches (selon quelles sont plus ou moins dcomposablesfaceunmmefacteurphysico-chimique),duclimatlocaletdelactivitbiologique.La nature et la concentration des substances chimiques en solutionquitraversentlesrochesencoursdaltration, et les conditions locales du reliefrgulant les coulements superficielsetsouterrainsdeleauagissentaussisur ces conditions.Laltration de la roche dbute par sa dsagrgation et sepoursuitparlatransformationdesesminrauxen argiles. Toute roche soumise aux conditions du climat ambiant subit, sous laction des eaux de percolation et du gaz carbonique, une dsagrgation physique et une altrationchimique.Larochesubitainsiunetrans-formation partielle ou totale, son volume original tant ounonconserv.Unepartiedesminrauxprimaires qui la constituent disparat, soit par dissolution et va-cuation par les eaux de drainage, soit par transforma-tion en nouveaux minraux. Tant que la roche dorigine est encore reconnaissable, le rsultat de cette altration est appele altrite.Lincorporation de matires organiques et laction biologique (faune,micro-fauneetmicro-organismes,vgtation) affectentencontinulesprocessus,etlaissentune empreintefortedanslapartiesuprieuredessols. Paralllement,laformationdeminrauxsaccompagne ouestsuiviedelaredistributiondematires,oxydeset oxyhydroxydes de fer, daluminium et de manganse, de matires organiques. La roche nest alors plus reconnais-sable.Sous les climats temprs et temprs-atlantiques, le temps de formation des sols est born par lextension deladernireglaciation.Lessolsysontrelativement jeunesencomparaisondeceuxdautresrgionsdu globe.Sousclimattropical,lestempsdeformation peuventtrelongscommepourlessolsducentrede laGuyane(centainesdemilliersdannes).Maisils peuvent aussi tre trs courts quand il sagit de dpts volcaniques rcents sur les les de la Guadeloupe, de la Martinique ou de La Runion. Pascale Inzerillo, Inra Les conditions de formation des solsLes tapes de la formation du sol37 Ltat des sols de France I LA DIVERSIT DES SOLS DE FRANCE encartLes sols pdogense particulire : les sols hydromorphes, les tourbes, les sols salsDes volutions particulires de pdogense existent en fonction de conditions locales, soit par accumulation ou rtention deau, soit par accumulation de sels. Ainsi, lorsque les mcanismes de drainage sont dficients, ou bien lorsque les sols sont soumis en permanence une nappe phratique affleurante, les sols sont dits hydromorphes. Le fer se trouve sous forme rduite par manque doxygne, et les horizons prsentent des teintes bleu-vert caractristiques. Lorsque la hauteur de la nappe sabaisse et que les horizons peuvent se r-oxyder, les oxydes de fer se dposent et donnent au sol toute une srie de teintes rouge rouille. Dans certains cas, cette hydromorphie peut empcher les matires organiques de se dcomposer. Laccumulation de couches successives de dbris ariens et de racines produits par les plantes entrane la formation de tourbe. Parmi les tourbes, plusieurs mcanismes principaux peuvent tre distingus. Dans les valles alluviales, la nappe phratique affleurante et ayant de faibles oscillations est lorigine de lhydromorphie. En milieu humide et froid, sur des matriaux acides localiss dans des dpressions mal draines, ce sont plutt les eaux pluviales qui saccumulent. Enfin, dans les zones borales, cest plutt le froid qui empche la dcomposition des matires organiques. En France, la localisation des tourbires est mal connue car elles occupent souvent des surfaces rduites.Certains sols sont trs riches en sodium soit par prsence dune nappe deau sale (sols de bord de mer), soit parce que la roche dorigine est elle-mme riche en sodium. Le sodium tant trs mobile, il est gnralement limin par drainage. Mais si le climat est trop sec ou si lapport en sodium est rgulier (cas des sols de bord de mer), le sodium subsiste dans les sols. Ceux-ci ont souvent un pH trs lev, une mauvaise structure, voire une dgradation des argiles qui peuvent tre lessives. Un cas particulier exemplaire est lassociation de soufre et de fer dans des alluvions marines rcentes. Les mcanismes peuvent conduire, en sloignant de linfluence de la nappe, au dsalage relatifde la surface et la diffrenciation de sulfures de fer. Ceux-ci produisent alors de lacide sulfurique par oxydation. Labaissement du niveau de la nappe dans des polders ou dans des conditions locales particulires de dynamique des nappes dans les mangroves sous les tropiques sont lorigine de ce phnomne.1Un REDUCTISOL sal (Bouches-du-Rhne). Jean-Claude Lacassin, Socit du Canal de Provence38La cartographie des sols est le moyen de dfinir lextension gographiquedunitsdesolunechelledonne. Opration de synthse, elle dtermine le modle dorga-nisationspatialedessolsbassurleursfacteursde formation (gologie, climat, relief, vgtation). Ellepermetdedresserdesinventairesspatialissdes sols dune rgion donne et reprsente, par consquent, un outildappuiauxpolitiquespubliques.Toutefois,selon lchelle de la carte et ses objectifs, on distinguera soit les units de sol seules, soit des regroupements dunits de sol. Ainsi,lespetiteschellesvocationnationaleou continentale comme le 1/1 000 000 servent des repr-sentationsdensemblebutscientifiqueetdidactique. Elles sont galement utilises pour laide la dcision au niveaunationaloueuropen.Lesunitsreprsentes sont des regroupements dunits de sol. Par exemple, la carte des sols de France reprsente essentiellement la forteinfluencedelanaturedumatrielminraldans lequel se sont forms et voluent actuellement les sols. La rpartition des types de sols est fortement marque parlagrandediversitdesrochesquelonrencontre en France : les roches quartzitiques sableuses des Landes etdeSologne,lesgranitesetgranulitesdeBretagne etdesVosges,lesschistesdesAlpes,deBretagneet du Massifcentral, les calcaires durs du Bassin parisien et du Midi, les craies de Champagne, les marnes lEst et en Limagne, les basaltes du Massifcentral, les limons oliensdesBassinsaquitainetparisienetdAlsace, lesalluvionsfluviatilesetfluviomarinesdeCamargue etdesmaraisdelOuest.Suruntiersduterritoire,les formationssuperficielleslimoneusessesontdposes sur des paisseurs dun demi plusieurs mtres dpais-seur.CeslimonsdatentdelreQuaternaire(entre -50000et-10000ans)etmarquentlessolsde Beauce,dle-de-FranceetdePicardie.galement prsentsenBretagne,enBrieoudanslavallede laGaronne,ilsontdescompositionsvariesdufait de leur origine olienne, fluviatile ou colluvionnaire.galementauxpetiteschelles,lesreprsentations au 1/250 000 synthtisent linformation importante pour unergion,uneportiondergionouundpartement. Cesreprsentationsillustrentdesfaitsmarquants prendre en compte dans ces territoires. Ainsi, la carte des sols de la Cte-dOr au 1/250 000 permet de dlimi-ter des units cartographiques dfinies par une homog-nit des roches et du reliefactuel qui leur est associ. Aux chelles moyennes (du 1/50 000 au 1/100 000), les reprsentations cartographiques dtaillent la distribution des sols avec plus de prcision, en mettant en valeur les lois de distribution cologique des sols. Lestudesdtaillesdufonctionnementdusoletla dfinition des contraintes dans le cadre de stratgies de productionoudegestionlocaleseffectuentgrande chelle (1/20 000 1/10 000).Enfin,dautresformesdereprsentationpermettentde mieux dfinir les relations entre units au sein du paysage. Cest le cas notamment des toposquences illustrant les relationslatralesentrelessolsetleslithologiesdans une portion de paysage.La rpartition des sols diffrentes chellesLorganisation des sols et le micro-reliefdans les sols sableux des Landes de Gascogne. Anne Richer de Forges, Inra 39 Ltat des sols de France I LA DIVERSIT DES SOLS DE FRANCE Source : Inra, Base de donnes Gographique des Sols de France 1/1 000 000, 1998. Les sols dominants de France mtropolitaine40Les sols de Cte-dOr vus deux chelles diffrentesSources : Inra, Chrtien J. et Meunier D., Rfrentiel Rgional Pdologique de Cte-dOr 1/250 000, 1998 ; Inra-Enesad, Chrtien J., Fresse J.-C., Meunier D., Mori A., Vermi P., Carte pdologique de France : feuille de Beaune, 1996.Note : Certains sols dlimitables au 1/100 000 ne le sont plus au 1/250 000 et ncessitent dtre regroups comme le montre lexemple ci-dessus.Carte 1/250 000 Carte 1/100 00041 Ltat des sols de France I LA DIVERSIT DES SOLS DE FRANCE Les sols du bassin versant maritime de la commune du Robert la Martinique vus deux chelles diffrentesSource : IRD, Base de donnes Valsol de la Martinique 1/20 000, daprs Colmet-Daage. 1969. Carte des sols des Antilles : Guadeloupe volcanique et Martinique au 1/20 000. Orstom Antilles, 2006.Note : Plus lchelle de la carte est grande, plus les sols peuvent tre dlimits et dcrits avec prcision comme le montre lexemple ci-dessus entre une carte 1/20 000 et une synthse cartographique 1/100 000.42Un exemple de carte grande chelle : la carte des sols de parcelles agricoles de la commune de Villamblain en Beauce (Loiret)Source : Nicoullaud B., Couturier A., Beaudoin N., Mary B., Coutadeur C., King D., 2004. Modlisation spatiale lchelle parcellaire des effets de la variabilit des sols et des pratiques culturales sur la pollution nitrique agricole. In : Monestiez et al. (eds). Organisation spatiale des activits agricoles et processus environnementaux. Inra ditions, Paris, France.43 Ltat des sols de France I LA DIVERSIT DES SOLS DE FRANCE Une coupe schmatique dune squence plateau-versant du plateau de Haute-Brie et de la valle de la MarneSource : Marcel Jamagne, 2011, Grands paysages pdologiques de France. ditions Qu.Note : Sur le plateau, on trouve des sols lessivs ayant tendance lexcs deau sur le lss. Sur le haut de versant, des sols brunifis se sont dveloppsdans les argiles et les marnes. Sur les calcaires de mi-pente, les sols prsentent des phnomnes plus ou moins marqus de dissolution et de redistributiondes carbonates. Dans le bas de la pente, les sols sont enrichis rgulirement par des colluvions. Enfin, la valle est occupe par des sols alluviaux.44Les principales caractristiques des solsLa varit des situations lorigine de la formation des sols gnre une forte diversit de leurs caractristiques. Certaines dentre elles peuvent voluer sous laction de lHomme. Dautres voluent peu mais leur connaissance est utile pour mieux grer les sols et comprendre comment ils sont influencs par les activits humaines. Cescaractristiques,considrescommeprenneslchelledelHommesontlaprofondeurdusol, la texture, la pierrosit, la minralogie, les lments majeurs.Le sol est organis diffrentes chelles et constitudeparticulesminralesdontla taille et la nature diffrent. Aux constituants minrauxsajoutentdesconstituants organiquesdontlerleestprimordial.Les constituantsdusoletleurorganisation diverses chelles dterminent les proprits des sols. Dfinies par un ensemble dobser-vations,dedescriptionsetdanalyses,elles donnent une fiche didentit au sol et condi-tionnentsoncomportementphysique, chimique ou biologique.Lescaractristiqueslesplusvidentes dusolconcernentsacouleur,satextureet sastructure.Lesconstituantsorganiques de couleur noire, les oxyhydroxydes de fer et demangansedanslesteintesocre rouille,etlecalcairepluttblanc seconjuguentpourdonnersacouleurau sol.Satexturereposesurlapprciationdu mlangedesparticulesminralesdetaille diffrentesconstitutivesdusol:lesargiles, les limons et les sables (du micromtre 2mm).Enfin,lastructuredusolrsulte desdiffrentsmodesdassemblagedes constituantsorganiquesetminraux.Elle correspondauxcaractristiquesdetaille, deformeetdenettetdesfragmentsqui sindividualisent naturellement (du millimtre plusieurs centimtres).Lespropritscristallochimiquesdesconstituants minraux ainsi que leur surface au contact de la solution du sol dterminent leur ractivit chimique. Cette racti-vitvarieenfonctiondutypedeminralargileux (particulesdetailleinfrieure2micromtres).Les particulesdetaillesuprieureontengnralpeude ractivit. La ractivit, tant des particules minrales que descompossorganiquesetdeleursassociations,est dfinie par la quantit et la nature des charges lectriques. Lespropritslectrochimiquesdecesconstituants rgulent le comportement du sol en termes de mobilit, daccumulation et de transfert des lments minraux ou des molcules qui circulent dans la solution du sol.Detailleplusimportante,leslimonsetlessables constituentunsqueletterigideetpeuractif.Leur assemblage dtermine en partie les proprits physiques des sols, notamment la mise en rserve et la circulation de leau et des gaz, ainsi que le comportement mca-nique des sols. Une illustration de la diversit des caractristiques des sols.A. Un ARENOSOL (Gironde) David Sardin, ENITA BordeauxB. Un CALCISOL argileux (Ardennes) Francis Michel, SolestC. Un PEYROSOL (Gironde) David Sardin, ENITA Bordeaux D. Un PODZOSOL durique (Gironde) Claudy Jolivet, Inra ACBD45 Ltat des sols de France I LA DIVERSIT DES SOLS DE FRANCE Lesolfournitetrgulelesressourcesminraleset hydriques pour les plantes. Il participe la recharge des nappes deau souterraines et joue ainsi un rle de rgu-lateur hydrologique. Cest galement un systme pura-teur des eaux en retenant et en dgradant les lments contaminants quelles contiennent. Denombreusespropritsdusolinterviennentsursa capacit retenir leau ou dgrader des polluants. Mais on oublie souvent que la profondeur du sol est lun des facteurslesplusimportants.Eneffet,pluslesolest profond,plusilpeutstockerdeauetdlments.La dgradation des contaminants est dautant plus efficace que leur temps de rsidence dans le sol est important. La connaissance de la profondeur du sol est donc essentielle la fois pour connatre les aptitudes culturales des sols, maisgalementdansdenombreusesproblmatiques environnementales. Laprofondeurdusolsedfinitcommelaprofondeur jusqu lapparition de la roche non altre. Le sol spaissit audtrimentdelarochedanslaquelleilsedveloppe. Par consquent, plus la roche est dure ou saltre diffici-lement, moins le sol est pais. De mme, plus le sol est ancien, plus il est pais. Ainsi les sols europens qui ont environ 10 000 ans sont plutt de profondeur moyenne, tout au plus quelques mtres, alors quen zone tropicale les sols, plus anciens, peuvent atteindre plusieurs dizaines demtres.Lpaisseurdessolsvariegalementselon lergimeclimatiquequipeutaltrerlesrochesplus ou moins rapidement ou favoriser lrosion.Le reliefest galement un facteur important de variation de la profondeur du sol. Sur les pentes fortes, le dpart de matires par rosion conduit des sols peu pais. A contrario, les sols sont plus pais en bas de pente, l o les matires rodes se dposent. La profondeur des solsLa profondeur des sols en France mtropolitaineSource : Inra, Base de donnes gographique des sols de France 1/1 000 000, 1998.46EnFrancemtropolitaineetlchellenationale,la profondeur du sol varie surtout en fonction des roches partirdesquelleslesolsestdvelopp.Ainsi,lessols trs profonds (plus de 100 cm) correspondent surtout aux formations limoneuses. Les sols profonds (50-100 cm) sesituentsurtoutsurlesgrandsmassifscristallins anciens(Massif armoricain,Massif centraletVosges), ainsi que dans le Bassin aquitain et en Champagne. Ils se sont dvelopps sur des roches cristallines (gneiss, granite,micaschistesetschistes),surlesrochessdi-mentaires sableuses ou limoneuses, et sur la craie. Ces sols profonds trs profonds, favorables lagriculture, concidentdoncavecleszoneslespluscultiveset reprsentent environ deux tiers des sols.Les sols trs peu profonds ne reprsentent que 10 % de la surface et les sols moyennement profonds 20 %. IlssontlocalisssurtoutdanslequartSud-Estdela France et correspondent surtout des sols dvelopps sur des roches calcaires ou des sols daltitude. lchelle rgionale, la cartographie des sols permet de rendre compte dune variabilit rgionale de la profondeur du sol qui est dtermine davantage par la gomorphologie et le relief. Plus lchelle de restitution cartographiqueest grande, plus il est possible de distinguer des types de sol. Enconsquence,desvariationsdeprofondeurdusol peuvent apparatre sur une carte grande chelle l o la profondeur semblait homogne moyenne chelle.La profondeur des sols du Loiret 1/250 000 et 1/50 000Source : Inra, Richer de Forges A., Rfrentiel Rgional Pdologique du Loiret 1/250 000, 2008 ; Chambre Dpartementale dAgriculture du Loiret, Richer de Forges A., Carte des sols de Patay (Loiret) 1/50 000, 2003. 47 Ltat des sols de France I LA DIVERSIT DES SOLS DE FRANCE La variabilit de la profondeur du sol existe galement lchelledelaparcelle.Desmoyensdinvestigation modernes, comme la gophysique, permettent destimer lavariabilitintra-parcellaire.Danslecadredune agriculture de prcision, connatre cette variabilit permet lagriculteurdadaptersespratiquesculturalesaux sols de ses parcelles et de rduire limpact environne-mental de certaines pratiques (fertilisation, pesticides).Il est galement ncessaire de distinguer la profondeur dusoldelaprofondeurmaximaledenracinement. Cette dernire correspond la partie du sol exploitable par les plantes. Dans la grande majorit des sols, ces deuxprofondeurssontidentiques.Maisdanscertains sols, des obstacles lenracinement peuvent rduire le volume de sol exploitable par les racines. Ces obstacles peuventtrephysiquescommelaprsencedun horizoncompactoulaprsencedunenappedeau. Ilspeuventtrechimiquescommeunhorizonenrichi ensels.Connatrecesobstaclesestdoncprimordial pourestimerlesaptitudesagricolesdesterres.Enfin, danscertainscas,laprofondeurdenracinementpeut treplusgrandequelaprofondeurdusollorsquele matriaugologiqueestmeubleoufracturcequi permetlapntrationdesracines.Celarevtune grande importance pour les cultures prennes (arbori-culture,forts,vigne)carlesplantespeuventalors senracinertrsprofondment,particulirementdans certains sols peu profonds. La plante peut alors puiser leauetlesnutrimentsncessairessacroissance dans la roche.Lpaisseur du sol dune parcelle agricole Villamblain en Beauce (Loiret) Didier Michot, 2003, Intrt de la gophysique de subsurface et de la tldtection multispectrale pour la cartographie des sols et le suivi de leur fonctionnement hydrique lchelle parcellaire, Thse Universit dOrlans, 174 p.48La profondeur des sols du sud de la MartiniqueUn CALCOSOL leptique sur craie de 30 cm dpaisseur (Indre-et-Loire).Un FERRALLITISOL remani sur alluvions du fleuve Maroni de 140 cm dpaisseur (Guyane). Line Boulonne, Cline Rati, Inra Michel Brossard, IRDSource : IRD, Base de donnes Valsol de la Martinique 1/20 000, daprs Colmet-Daage. 1969. Carte des sols des Antilles : Guadeloupe volcanique et Martinique au 1/20 000. Orstom Antilles, 2006.Note : Le matriau originel des sols est trs vari ainsi que son degr de fragmentation et daltration chimique. Le reliefest form de collines et de piedmonts et les pentes sont trs faibles fortes. Cet ensemble lithologie-reliefconditionne la profondeur du sol : aux pentes les plus fortes ou aux roches les plus dures sont associs les sols peu profonds, aux roches tendres sur faibles pentes et aux bas-fonds correspondent en gnral les sols les plus profonds.49 Ltat des sols de France I LA DIVERSIT DES SOLS DE FRANCE Un exemple de triangle de texture : celui utilis pour tablir la carte des sols de lAisneSource : daprs Jamagne M., 1967, Bases et techniques dune cartographie des sols. Annales Agronomiques. Volume 18. N hors srie. 142 pages.Note : En rouge, la position dans le triangle dun chantillon de sol ayant 40 % de limon et 35 % dargile. La somme argile + limon + sable fait toujours 100 %.A : argileAL : argile limoneuseAlo : argile lourdeAS : argile sableuse LA : limon argileuxLAS : limon argilo-sableuxLL : limon lgerLLS : limon lger sableuxLM : limon moyenLMS : limon moyen sableuxLS : limon sableuxLSA : limon sablo-argileuxS : sableSA : sable argileuxSL : sable limoneuxLesconstituant