Chapitre 4 - Le sol, un patrimoine durable
La population mondiale augmente régulièrement. En 2050 elle atteindra 9 milliards d'individus qui aspireront tous à un niveau de vie convenable. Il en résulte des besoins accrus en nourriture et en énergie alors que l'espace et les ressources disponibles sur notre planète sont limités. L'agriculture, par la production de biomasse, tente de couvrir les besoins alimentaires et une partie des besoins énergétiques.
Problématique : Comment l'Homme utilise-t-il à son profit la biomasse engendrée par la photosynthèse et quelles en sont les conséquences ?
I – L’avenir de l’agriculture :
Pour satisfaire ses besoins alimentaires, l’Humain utilise la photosynthèse à travers la production primaire des plantes. Pour obtenir une productivité importante, il doit fournir des ressources aux végétaux cultivés : eau, ions minéraux, luminosité, température… Pour cela il utilise l’irrigation, des engrais (généralement chimiques), des serres... Or les sols cultivables et l’eau douce, nécessaires à l’agriculture, sont deux ressources mal réparties à la surface de la planète.
L’agriculture entre en concurrence avec la biodiversité puisqu’un champ ne comprend qu’une seule espèce végétale, les autres étant éliminées à l’aide d’herbicides. Les herbivores (insectes, rongeurs...) sont également éliminés avec des pesticides.
Les biocarburants sont une source d’énergie renouvelable mais leur production entre en concurrence avec la production de nourriture puisque des sols cultivables sont utilisés pour cultiver les plantes servant à les fabriquer.
II – Le sol :
1) L’organisation du sol :
Le sol est la partie superficielle de la croûte terrestre émergée. Lorsque l’on creuse un trou dans le sol, on finit par atteindre de la roche dure (calcaire, granite…) ou meuble (sable, argile…). C’est la roche-mère (sous-sol), à partir de laquelle se forme le sol. A la surface du sol, on trouve la matière organique vivante : animaux, végétaux, champignons et bactéries.
Le sol a une organisation verticale en horizons (couches) plus ou moins épais, de couleur variable selon leur composition. De haut en bas, on trouve :
- la litière : composée des débris d'origine végétale (résidus végétaux, exsudats), animale (déjections, cadavres), fongique et microbienne (cadavres, exsudats) appelés matière organique fraîche.
- l’humus : couche foncée, composée de matière organique provenant de la décomposition incomplète de la litière.
- la couche minérale : couche plus claire, constitue le squelette du sol et comporte des éléments de la roche mère dégradée.
2) La formation du sol :
Les roches qui affleurent à la surface de la Terre sont soumises à l’action :
- des facteurs climatiques :
* action du gel qui fait gonfler l’eau dans les fissures, ce qui fragmente la roche,
* ruissellement de l’eau de pluie qui va avoir une action chimique sur la roche, appelée hydrolyse : certains de ses composants chimiques sont dissous ou détruits, d’autres sont entraînés en profondeur par l’eau (lessivage).9
- des êtres vivants :
* les racines des végétaux s’insèrent dans les fractures de la roche et la dissocient en petits cailloux,
* les débris animaux et végétaux créent de l’humus en se décomposant sous l’action des bactéries. 10 11 12
Ces actions provoquent la désagrégation physique et l’altération chimique de la roche et conduisent à sa fragmentation qui est à l’origine de la fraction minérale du sol.
La formation d’un sol est le résultat de l’interaction entre 3 facteurs :
- le type de roche-mère (plus ou moins résistante),
- les êtres vivants qui fabriquent l’humus (plus ou moins nombreux),
- le climat : la température et précipitations.
Un sol se forme très lentement (0,02 à 0,1 mm par an).
III – Le sol, un patrimoine durable ?
1) La dégradation des sols :
Le défrichement par l’Humain pour créer de nouvelles parcelles et le pâturage intensif suppriment une grande partie du couvert végétal. Les sols sont alors facilement emmenés par le ruissellement des eaux de pluie : c’est l’érosion. Chaque année l’érosion emporte 1 mm d’épaisseur de sol qui a mis 10 à 15 ans à se former.
Certaines pratiques agricoles favorisent l’érosion des sols (sols nus en hiver, labours dans le sens de la pente…). L’utilisation d’engrais et de produits phytosanitaires polluent les sols et diminuent la biodiversité. Le labourage dégrade les sols (création d’une semelle de labour, disparition de la couche d’humus, déshydratation et acidification, perturbation du travail des vers et donc de l’aération).
2) Le détournement de l’utilisation des sols :
La surface de sols cultivables se réduit chaque année à cause de différents facteurs : désertification, déforestation, urbanisation galopante (-60.000 ha/an en France), érosion, pratiques agricoles.
Avec l’accroissement de leur population, les pays émergents sont à la recherche de nouvelles terres cultivables. Pour nourrir convenablement l'humanité, il faudra augmenter de 70 % la production alimentaire dans les années à venir.
Dans de nombreux cas, la dégradation des sols est liée aux activités humaines. Or les humains ont besoin de ces sols pour pratiquer l’agriculture. Des mesures de protection doivent donc être prises pour :
– limiter l’érosion : cultures en terrasses sur les terrains pentus, maintien d’un couvert végétal grâce auquel l’eau ruisselle moins, etc.
– limiter les sources de pollution.
Conclusion :
Le sol n’est pas une ressource renouvelable puisqu’il met des milliers d’années à se former. Une gestion raisonnée et durable de cette ressource naturelle est nécessaire.