[SdS] 00 - Le Sol dans tous ses états EarthCache

Le Sentier des Sols / The Soils' Trail

Le sol est la partie la plus superficielle de la croûte terrestre, véritable interface entre biosphère et lithosphère. Cette formation est d'ailleurs le produit résultant de la transformation de la roche mère sous-jacente au contact de l'atmosphère et des êtres vivants sous l'influence de processus physiques, chimiques et biologiques.

D'une importance primordiale, il pourtant souvent mal connu. Cette anonymat se retrouve dans le panorama des caches géologiques, ou la science du sol, ou pédologie, est peu présente.
Un petit test... Vous pouvez certainement nommer 3 types de roches, 3 types de minéraux... Mais êtes vous capable de citer 3 types de sol ?

Cette série de caches géologiques, ou plutôt pédologiques, va être l'occasion de partir à la découverte de cet univers du sol en s'appuyant sur le Sentier des Sols, un très beau circuit pédagogique mis en place sur la commune d'Osenbach.

Si chaque autre cache de ce circuit est l’occasion de découvrir un type de sol, celle-ci a une vocation plus globale de découverte de la pédologie, toujours en s’appuyant sur les panneaux explicatifs très pédagogiques mis en place sur ce Sentier des Sols, dont vous allez partir à la découverte.

The soil is the outermost part of the Earth's crust, real interface between biosphere and lithosphere. It is also the product resulting from the processing of the underlying bedrock with the influence of the atmosphere and living beings under the influence of physical, chemical and biological process.
On paramount importance, yet it often poorly understood. This anonymity is reflected in the panorama of geological caches where the soil science, has little presence.
A small test ... You can certainly nominate three rock types, 3 types of minerals ... But are you able to quote 3 soil types?
This series of caches geological, or rather soil ones, will be an opportunity to explore this ground, so complex and so diverse, relying on the Soils' Trail, a very nice educational tour set up on the town of Osenbach.
If every other earthcaches of this circuit is the opportunity to experience a type of soil, it has a more global vocation discovery soil science, still relying on highly educational information panels set up on the Trail soil.

La EarthCache : le Sol dans tous ses états.

           ► D'où vient-il ?

Les sols se forment à partir d’une roche mère, qui est en fait une formation superficielle issue elle-même d’un substrat géologique.
Ce sont généralement des roches jeunes meubles ou peu consolidées et d’origine continentale, qui vont recouvrir les roches du substrat. Les roches du substrat sont elles anciennes et proviennent d'événements géologiques anciens (magmatisme, sédimentation, métamorphisme).
On peut retrouver comme formations superficielles des arènes granitiques, des tourbes, des colluvions…

La transformation de la roche mère en sol va être le fruit des actions des éléments naturels (l’eau mais aussi le vent, la glace,…), du relief et du vivant (faune et flore du sol).
Cette action des éléments sur la roche mère, appelé pédogenèse (altération et ré-organisation), va aboutir à la formation du sol sous la forme d’un empilement de couches plus ou moins parallèles entre elles et à la surface du sol, les horizons.

Ces horizons sont l’organisation élémentaire du sol, unités morphologiques et fonctionnels. Chacun d'eux possède des propriétés physico-chimiques identiques en son sein, mais différentes de couches voisines.
Ils sont identifiés par une lettre ou une abréviation (A, O, B, Sal,…) et sont le signe de l’évolution et de la maturité du sol (un « vieux » sol aura souvent beaucoup plus d’horizons qu’un sol peu évolué).

           ►  Qu'est-il ?

Un sol présente deux fractions dont le mélange à divers degrés va le caractériser, lui et ses horizons :
- Des constituants minéraux, formant la fraction minérale généralement issue de l’altération de la roche mère.
- Des constituants organiques, formant la fraction organique issue de la dégradation de la faune et de la flore du sol et du sous-sol.

L’union de ces deux fractions va donner une des éléments les plus importants du sol, le complexe argilo-humique. Il conditionne sa stabilité structurelle et sa fertilité (capacité à stocker puis libérer des éléments nutritifs).
Ce complexe se forme entre la partie la plus fine de la fraction minérale, l’argile (composé de phyllosilicates) et la matière organique grâce à des ponts ioniques (ions Fe3+, Ca2+, Al3+).

           ►  Quelles propriétés a t-il ?

- Sa granulométrie : la classification de la fraction minérale se fait principalement sur le diamètre de ces éléments. Le niveau de granularité et la proportion de chaque taille d’éléments minéraux détermine la texture du sol (sol sableux, limoneux ou argileux, ainsi que toutes les variantes intermédiaires).

- Sa couleur : un sol présente une palette très variée de couleurs, allant du noir (signe d'une riche en matière organique) au blanc en passant par le rouge (signe d'une richesse en fer).

- Sa porosité, ou volume de vide occupé par de l'eau ou de l'air. Cette porosité est essentielle dans la mise en place d'une réserve hydrique utile sur sol.

- le pH (ou potentiel hydrogène) est une notion primordiale de la qualité d'un sol et sa fertilité ; il mesure l’acidité ou l’alcalinité de ce sol par sa capacité à retenir les ions Hydrogène (H+). Un pH est dit neutre s'il est de 7 ; En dessous, il est acide, au-dessus, il est basique (ou alcalin).

- la capacité d'échange est la capacité du sol à retenir les cations (ions positifs), tels que Ca2+,Mg2+,Na+,... dont dépend la fertilité du sol. Il va surtout dépendre de l'efficacité du complexe argilo-humique à fixer ces cations libres du sol.

- sa teneur en matière organique et son rapport C/N qui a une importance dans la fertilité du sol, sa stabilité structurale et sa capacité à être une source d'éléments minéraux.

           ►  Où va t-il ? Influence de l'Homme sur le sol

Le sol constitue la partie de la croûte terrestre la plus superficielle, il est donc en contact permanent avec l’Homme et ses activités et en subit directement l’influence.

Cette transformation est d’autant plus forte depuis les 10 000 dernières années et l’invention puis le développement de l’agriculture (c'est-à-dire la science de la culture des végétaux), car le sol est le support du développement de ces végétaux, et la développement agricole passe par la préparation et l’action des techniques culturales sur ce sol.

La majorité des sols, même sous l’action de l’homme, conserve leur identité d’origine (ex des sols bruns acides souvent cultivés).
Il existe cependant des sols si transformés qu’on leur donne le nom d’anthroposols, car on n’en reconnaît même plus les caractères d’origine.
Il s’agit par exemple des versants de terrasses rizicoles (anthroposols transformés), ou des polders (anthroposols artificiels).

Le Sol rentre d’ailleurs comme une composante fondamentale dans la notion de terroir, à l’origine de la typicité d’un produit agricole, fruit de l’inter-action entre un sol, un climat et des pratiques de culture.

Les activités humaines ont hélas aussi des conséquences néfastes sur le sol et ses couches superficielles, on y retrouve ainsi des problématiques de :
- Erosion du sol.
- Pollution par les métaux lourds, les engrais agricoles ou les produits phytosanitaires.
- Action de l’effet de serre sur l’activité biologique du sol.
- Acidification par les pluies acides.

           ►  Where does it come from?

The soils are formed from a bedrock, which is actually a superficial formation itself after a geological substrate.
These are usually younger rocks furniture or poorly consolidated and continental origin, which will cover the substrate. The rocks of the substrate are old and come from former geological events (magmatism, sedimentation, metamorphism).
Surface formations granite can be sand, peat, colluvium ...

The transformation of the bedrock will be the result of the actions of natural elements (water but also wind, ice ...), relief and life (fauna and flora of the soil). This action items on the rock, called pedogenesis (alteration and re-organization), will lead to the formation of soil in the form of a stack of layers more or less parallel to each other and to the surface, horizons .

These horizons are the basic organization of the soil, morphological and functional units. Each of them has the same physicochemical properties in it, but different from adjacent layers. They are identified by a letter or abbreviation (A, O, B, Sal, ...), and are a sign of the evolution and maturity of the soil (an "old" soil will often much more horizons that changed a little ground).

           ►  What is it?

A soil has two fractions with varying degrees mixture will characterize him and his backgrounds:
- Inorganic constituents forming the mineral fraction, generally after the alteration of the bedrock.
- Organic components forming the organic fraction from the degradation of the fauna and flora of the soil.

The union of these two fractions will give one of the most important elements of the soil, the clay-humic complex. It conditions its structural stability and fertility (ability to store and release nutrients).
Due to ionic bridges (ions Fe3 + , Ca2 +, Al3 +), this complex forms between the thinnest part of the mineral fraction, clay (consisting of phyllosilicates) and the organic material.

           ►  What properties does it have?

-The particle size: the classification of the mineral fraction is mainly on the diameter thereof. The level of granularity and the proportion of each size of minerals determine soil texture (sandy soil, loam or clay, as well as all the intermediate variants).

- The color: soil presents a varied palette of colors, ranging from black (a sign of a rich in organic matter) to white through red (iron sign of wealth).

- The porosity, or void volume occupied by water or air. This porosity is essential in the development of a useful water reserve on the ground.

- PH (or hydrogen potential) is a key concept of the soil quality and fertility; it measures the acidity or alkalinity of the soil by its ability to retain the hydrogen ions (H +). A neutral pH is said it is 7; Below, there is acidic, above, it is basic (or alkaline).

- The exchange capacity is the soil's capacity to retain cations (positive ions) such as Ca 2+, Mg 2+, Na +, ... to which the soil fertility. It will mainly depend on the effectiveness of the clay-humic complex to fix these free cations from the ground.

- Its organic matter content and C / N ratio that is significant in soil fertility, its structural stability and ability to be a source of minerals.

           ►  Where is he going ? Influence of Man on the Soil

Soil is the part of the outermost crust, so it is in permanent contact with Man and its activities and directly influenced.

This transformation is all the stronger for the past 10 000 years and the invention and development of agriculture (that is to say the science of growing plants), because the soil is the support of the development of these plants.

Most soils, even in human action, retains its original identity (eg brown acid soils often grown).
However, there are soils where it's impossible to recognize the original characters ; we gave them the name of anthropo-soils.
This is for example the slopes of rice terraces (processed anthropo-soils) or polders (artificial anthropo-soils).

The Soil also comes as a fundamental component in the concept of Terroir, behind the typicality of an agricultural product, fruit of the inter action between soil, climate and farming practices.

Human activities have unfortunately also negative consequences for soil and surface layers, and we find it problematic to:
- Soil erosion.
- Pollution by heavy metals, agricultural fertilizers or pesticides.
- Action of the greenhouse effect on soil biological activity.
- Acidification by acid rain.

Les Questions / The Questions

Les 8 questions (voir pour chacune la photo associée) / The 8 questions (see for each one the photo below) :

Question I : Quelles sont les 3 phases A, B et C dans l'allonge à sédimenter ? / What are the three phases A, B and C in an extension tube to settle?

Question II : Quelle est la texture du sol sur les chaussures ? / What is the texture of the soil on shoes?

Question III : Quels sont les ions A et B qui se fixent sur la matière organique d'un complexe argilo-humique ? / What are the A and B ions which attach to organic matter to clay and humus complex?

Question IV : Quel sont les types de sol majoritaires en Bretagne ? / What are the major types of soil in Brittany?

Question V : Que représente la photo V ? / What is the picture V ?

Question VI : Quelle est la longueur H du bloc de roche à la base de ce sol brun acide sur grès anthropomorphisé ? / What is the length H of the block of rock at the base of the acid brown soil on sandstone anthropomorphized?

Question VII : Quels minéraux sont à l'origine de cette situation ? / Which minerals are the cause of this?

Question VIII : Quel le nom de l'horizon VIII ? / What the name of the horizon VIII?