Sol

Le sol est la mince couche fragile recouvrant la Terre. Il s’agit d’un corps dynamique, meuble et poreux dont l’épaisseur varie de quelques centimètres à quelques mètres, formé par des transformations continues des roches ou des dépôts, sous l’action de processus physiques, chimiques et biologiques. Le sol forme, avec les océans, l’une des deux grandes composantes de notre planète où la vie est particulièrement active. Le sol est la source et le lieu de très nombreuses activités humaines et une grande partie de l’existence de l’humanité en dépend. Au Canada, les scientifiques spécialisés en agriculture, dans l’environnement et dans les ressources naturelles sont à la pointe de la recherche sur les sols.

Profil pédologique
Le sol est la mince couche de matériaux organiques et minéraux qui couvre une grande partie de la terre.

Comment le sol est‑il formé?

Le sol se forme continuellement, au fil du temps, à mesure que la roche se dégrade par l’entremise de processus physiques, chimiques et biologiques. La météorisation physique résulte de la friction entre les roches ou des contraintes causées par des changements de température et par le gel. La météorisation chimique se produit lorsque l’eau, l’air ou d’autres produits chimiques interagissent avec la roche et modifient sa composition. La météorisation biologique doit ses effets aux plantes et aux animaux.

Le sol peut se former à proximité de sa source de substratum rocheux, mais il peut aussi prendre naissance à partir de dépôts de matériaux météorisés accumulés du fait des mouvements de l’eau, de la glace et du vent et de la gravité. Quelques centimètres de sol peuvent prendre des centaines d’années pour se former.

Île Melville
Désintégration du substratum rocheux in situ et éjection gélivale, Rae Point, île Melville
La baie Georgienne
Substratum rocheux (roche-mère) exposé et formations rocheuses colorées sur la rive de la baie Georgienne près de Parry Sound, en Ontario

Importance du sol

Le sol est au cœur de l’écologie terrestre. Il fait partie d’une multitude de paysages et d’écosystèmes, naturels et anthropiques (fabriqués par l’homme), au sein desquels il évolue en interagissant avec d’autres constituants tels que l’eau, l’air, la végétation et la faune. Les processus actifs dans le sol influencent fortement les écosystèmes terrestres et font qu’il constitue l’une des ressources les plus importantes de la planète.

Les cinq rôles clés du sol démontrent son importance :

  1. Le sol contribue à la croissance des plantes en fournissant un soutien structurel, des nutriments de base et un environnement favorable au développement des racines. Les propriétés du sol ont des répercussions sur le nombre et le type d’espèces végétales et animales pouvant habiter un environnement donné.
  2. Le sol nettoie l’eau : il agit comme un filtre vivant pour l’eau potable.
  3. Le sol recycle le matériel végétal et les déchets animaux. Les organismes dans le sol décomposent ces matières organiques, le carbone et l’azote produits à l’occasion de ce processus étant séquestrés (stockés) dans le sol. Environ 80 % du carbone de la biosphère (la somme des écosystèmes terrestres) est stocké dans le sol.
  4. Le sol fournit un habitat à une multitude d’organismes vivants, notamment des bactéries, des insectes, des vers de terre et des rongeurs. Une cuillerée de terre peut contenir des milliards d’organismes.
  5. Le sol est utilisé comme matériau de construction et comme support pour un certain nombre d’infrastructures, telles que les bâtiments, les routes et les aéroports. La connaissance des propriétés du sol est une composante essentielle du génie.

Le sol en tant que ressource

Sol rouge (Île-du-Prince-Édouard)
La couleur rouge du sol en profondeur de l'Île-du-Prince-Édouard est provoquée par la forte concentration d'oxyde de fer dans la roche.
Holland Marsh
Une grande partie des légumes de l'Ontario sont cultivés ici dans le sol fertile du Holland Marsh.\r\n

Les sociétés ont utilisé et continuent d’utiliser le sol pour l’agriculture, l’élevage bovin, les loisirs, l’exploitation forestière et l’épandage des déchets (voir Élimination des déchets). Le sol a servi à la construction de maisons, de bâtiments et de fondations routières ainsi que comme source de métaux tels que le fer, l’aluminium et l’or. La biomasse, c’est‑à‑dire le matériel végétal et les déchets animaux reposant sur le sol, est exploitée dans la production de biocarburants tels que le bioéthanol et le biodiesel (voir L’énergie de la biomasse).

Conservation des sols

Contrairement à une croyance répandue, le sol n’est pas une ressource renouvelable. Cela signifie que la perte de qualités du sol ou les pertes du sol lui‑même ne peuvent être récupérées à l’échelle d’une vie humaine. En fait, la dégradation progressive de ses qualités, provoquée par l’érosion et l’utilisation abusive des terres, progresse très rapidement et dépasse de loin les capacités de régénération par le biais de processus naturels qui transforment la roche en terre.

L’érosion représente une menace majeure pour les ressources édaphiques (sol) de la Terre. Ce processus naturel est exacerbé par des pratiques agricoles non durables (par exemple la destruction de la couverture végétale et la surutilisation des machines lourdes) et par le développement urbain lié à la croissance démographique. Ces défis doivent être relevés par des moyens novateurs permettant tout à la fois de protéger les sols et de produire des aliments et de la biomasse en quantités suffisantes.

Érosion du sol
L'érosion provoquée, dans ce cas-ci, par un grain d'orage intense soulevant le sol des champs.
Champ agricole en jachère
Champ agricole en jachère à l'automne
Champ ensemencé et champ en jachère
Champ ensemencé et champ en jachère un jour de printemps
Champ de printemps avec travail du sol et tracteur
Champ de printemps avec travail de la pomme de terre et tracteur

De nombreux agriculteurs canadiens ont adopté des pratiques de culture des terres favorisant la fertilité des sols et protégeant leur rôle de puits de carbone naturel (voir Changement climatique). Depuis 1991, les méthodes de préparation des terres pour l’ensemencement ont radicalement changé. Cette année‑là, 68,9 % des terres agricoles étaient traditionnellement labourées en retournant le sol, un processus qui libère dans l’atmosphère le carbone séquestré dans le sol. Au cours des deux décennies suivantes, l’ensemencement sans labour et des techniques culturales de conservation moins perturbatrices ont représenté 81 % de la gestion du sol dans les exploitations agricoles, tandis que l’utilisation du labour conventionnel a été réduite à 19 % (voir également Conservation des sols; Pratiques agricoles des sols). La rotation des cultures, l’utilisation de la jachère et même la couverture naturelle des terres agricoles par la neige contribuent également à conserver les matières organiques dans le sol.

Depuis 2014, une équipe de scientifiques d’Agriculture et Agroalimentaire Canada a élaboré un « cadre de l’horizon A », un système novateur « d’empreintes digitales des sols » que les producteurs agricoles peuvent utiliser pour surveiller les changements en matière de qualité du sol et y réagir (voir également Science des sols).

Voir également Classification des sols.