Chapitre 2 : Caractéristiques des sols et production de biomasse

Le sol est la partie la plus superficielle de l'écorce terrestre, à l'interface entre géosphère, biosphère et atmosphère, car en effet il possède des constituants minéraux, venant de l'altération de la roche-mère, des constituants organiques, venus de la décomposition d'êtres vivants, et des constituants gazeux circulant dans ses interstices. De plus, le rôle du sol est fondamental, dans la production primaire, puisqu'il fournit aux végétaux chlorophylliens les ions minéraux dont ils ont besoin.

Nous parlerons en première partie de l’organisation, de la composition et de l’origine des sols, on l’étudiera à partir d’un exemple (le sol en Bretagne). Ensuite, nous traiterons l’influence de la nature du sous-sol sur les caractéristiques du sol. On parlera de ces parties avec des notions fondamentales comme celle de la biomasse, les réseaux trophiques, les décomposeurs et les cycles de matières.

L’organisation, composition et origine des sols

Voici le schéma qui représente en générale composition du sol. Le sol est une formation naturelle, un milieu organisé qui se transforme continuellement sous l'influence de processus physiques, chimiques, biologiques et humains. Il évolue dans le temps et dans l’espace.

Il se développe et croit à la fois par sa base à partir de la roche mère (matière minérale) et à la fois par sa surface constituée de matière organique (débris d'origine végétale et animale) qui se nomme aussi la biomasse. Cette même biomasse qui circule grâce aux différents réseaux trophiques. Un de ces principales réseaux est celui des décomposeurs du sol. Ce sont de petits organismes vivants, comme les vers de terre, les bactéries ou les champignons. Les décomposeurs se nourrissent de débris végétaux , de cadavres d'animaux ou encore d'excréments d'animaux. Ils décomposent tous ces débris en éléments minéraux qui seront la nourriture pour les végétaux. En consommant localement la biomasse morte, les êtres vivants du sol recyclent cette biomasse en éléments minéraux, assurant la fertilité des sols. Les minéraux du sol proviennent à la fois des roches du sous-sol et du recyclage de la matière organique par les décomposeurs. Les producteurs primaires que sont les végétaux utilsent ces minéraux pour reformer de la matière organique. Il y a donc un cycle de la matière organique.

Le sol résulte de l’union de la matière minérale provenant de la roche mère décomposée en argiles et de la matière organique fraîche provenant des débris organiques décomposée en humus. La croissance et l'évolution des sols se fait à des vitesses variables selon les zones climatiques.

Les sols de Bretagne, comme tous les sols, sont formés grâce à la pédogénèse, c'est-à-dire un ensemble de processus physiques, chimiques et biologiques, ce qui a conduit en Bretagne à différents types de sols. Ces sols bretons ont notamment évolué au cours du Quaternaire et au cours de la période récente, et ont un rôle comme interface dans l’environnement.

La Bretagne est principalement composée de roches cristallines.

Le granite est une roche magmatique plutonique très courante en Bretagne. Elle est grenue et de couleur variable (blanche, grise, rosée, rouge ou bleue).

L’influence de la nature du sous-sol sur le sol

Le sol est riche en organismes vivants qui l'utilisent comme habitats et qui contribuent à le produire à partir du substrat minéral et en biodégradant et recyclant la matière organique. Cette partie de la biosphère et de la biodiversité, surtout composée de micro-organismes est toutefois encore mal connue, y compris dans les nappes souterraines. Il faut savoir aussi que toute la nature et la vie du sous-sol a une influence sur le sol et sur la biomasse.

Il est évident que sans le sous-sol et les éléments minéraux qui le compose, la biodiversité serait bien plus faible. Il y a donc une influence importante de la composition des sous-sols sur la vie du sol et de la surface.

La végétation s’enracine dans le sol et s’y nourrit en éléments minéraux. Il y a donc aussi une relation entre le sol et la végétation. Sous-sol, sol, végétation forment un ensemble ! C’est la raison pour laquelle certains végétaux ne se rencontreront que sur certains types de sous-sol ! On parle ainsi par exemple de végétaux calcicoles (recherchent le calcaire) ou calcifuges (ne supportent pas le calcaire) !

En dehors des agents érosifs, la nature et la composition des sols résultent aussi de l’interaction entre les roches et la biosphère, par le biais de plantes, d’animaux et de microbes. La biosphère prélève dans les sols des éléments minéraux participant à la production de biomasse.