La pédologie : un outil pour étudier les sols
La pédologie est la science des sols, qui consiste à étudier la formation, la structure et les propriétés des sols, l’une des composantes des écosystèmes. Le pédologue s’intéresse ainsi aux constituants du sol, à leur structuration, ainsi que leur propriétés physiques, chimique et biologiques. De nombreux domaines s’appuient sur la pédologie, tels que l’agriculture, l’urbanisme et l’environnement.
L'articulation entre la pédologie et l'écologie pour une meilleure analyse des écosystèmes
Les sols sont formés de trois phases : une phase minérale (matière minérale rocheuse en profondeur), une phase organique (due à la dégradation de matière organique en surface), et une phase organo-minérale, issue de la dégradation et du « mélange » des deux premières, sous l’action de différents facteurs environnementaux, que sont le climat, la lithologie, le relief, les organismes et le temps (durée).
Les sols constituent l’une des composantes des écosystèmes. En ce sens, ils participent à définir le milieu environnant et interagissent et influencent les communautés d’organismes vivants présents dans ce milieu, selon la nature de la roche-mère, les nutriments présents dans le sol, l’acidité du sol, etc…. La prise en compte et l’étude des sols peuvent alors permettre une meilleure analyse des écosystèmes et apporter des éléments de compréhension supplémentaires à l’écologue.
La pédologie pour l’étude et la caractérisation des zones humides
Les zones humides, en tant que milieux naturels d’importance pour la biodiversité et assurant de nombreuses fonctions écologiques indispensables, sont très étudiées par les écologues.
Pour l’écologue qui étudie ces milieux, les sols sont notamment au cœur de la définition des zones humides. En effet, les sols présentent une structure poreuse, dans laquelle peut circuler l’eau. Ils jouent notamment un rôle de réservoirs en eau, dû à la concentration d’eaux pluviales dans les zones de bas-fonds (accumulation d’eau de pluie par drainage naturel, débordement de cours d’eau). Le degré d’humidité ou d’engorgement en eau va alors influer sur la végétation qui va s’y développer, en favorisant la présence de plantes hygrophiles (plantes appréciant les substrats humides) sur les sols les plus humides. Cette caractéristique va être reprise dans la définition réglementaire des zones humides.
Selon l’Article 2 de la loi sur l’eau française de 1992, "on entend par zone humide les terrains, exploités ou non, habituellement inondés ou gorgés d’eau douce, salée ou saumâtre de façon permanente ou temporaire ; la végétation, quand elle existe, y est dominée par des plantes hygrophiles pendant au moins une partie de l’année".
L’arrêté du 24 juin 2008, modifié par celui du 1er octobre 2009, précise les critères de définition et de délimitation des zones en application des articles L. 241-7-11 et R. 211-108 du Code de l’Environnement. L’arrêté précise les deux critères permettant la délimitation de zones humides :
Une note technique de juin 2017 précise que la satisfaction des deux critères est nécessaires afin de caractériser les zones humides, ou alors du seul critère pédologique en l’absence de végétation ou en présence de végétation non spontanée.
La pédologie se révèle alors être un outil indispensable pour l’écologue ou le botaniste dans la caractérisation et l’étude de ces zones humides, de nombreuses d’entre elles ne pouvant être caractérisées en l’absence d’une végétation spontanée (absence totale de végétation, milieux cultivés…)., …), et la réglementation imposant l’identification et la délimitation des zones humides par étude des sols.
Les méthodes de caractérisation des sols en pédologie
Pour étudier les sols et analyser un milieu naturel, l’écologue va alors avoir recours à diverses méthodes de caractérisation des sols en pédologie. La première d’entre elle va être l’échantillonnage du sol, consistant à prélever des échantillons du sol sur la zone d’étude par carottages.
L’analyse de la granulométrie, l’analyse chimique (pH, teneur en éléments nutritifs, métaux lourds…), l’analyse organique (teneur en matière organique), la mesure de la porosité et de la perméabilité, les études microbiologiques (diversité et activité microbienne du sol) sont diverses analyses qui peuvent être mobilisées par le pédologue ou l’écologue afin de caractériser la nature, la structure ou les fonctions du sol échantillonné.
L'importance de la pédologie dans la gestion des zones humides
La caractérisation des zones humides va nécessiter d’observer la morphologie des sols.
En effet, la présence d’eau stagnant dans le sol va entraîner des réactions chimiques dans le sol (réactions de réduction et d’oxydation), qui vont révéler des traces perdurant dans le temps, que l’on appelle des « traits d’hydromorphie ». On peut alors observer ces traits d’hydromorphie dans les échantillons de sols prélevés, se traduisant par des colorations du sol.
L’observation et l’analyse de ces échantillons permet ensuite de confirmer ou non le caractère humide d’un sol et de le rattacher à un des types de sol humide listés par l’arrêté ministériel (Arrêté du 1er octobre 2009 modifiant l’arrêté du 24 juin 2008 précisant les critères de définition et de délimitation des zones humides).
En réalisant cette analyse sur différents échantillons disposés stratégiquement sur la zone étudiée, il est alors possible pour l’écologue d’identifier et de délimiter la présence de zones humides telles que définies par la réglementation.
Cette compétence est indispensable afin de bien identifier, connaître et in fine préserver les zones humides, et de pouvoir mettre en œuvre la réglementation relative aux zones humides (Code de l’environnement – Article L211-1).
Conclusion
Pour les écologues, la pédologie a ainsi un rôle d’indicateur du milieu, et particulièrement d’indicateur de zones humides. En s’appuyant sur les méthodes d’analyse et de classification des sols, l’écologue va pouvoir identifier très précisément des signes d’engorgement du sol en eau, qui vont lui apporter des éléments de compréhension supplémentaires sur le fonctionnement de l’écosystème. Enfin, l’une des applications principales de cette compétence est l’identification et la cartographie de zones humides, notamment en application de la réglementation visant à protéger les zones humides, qui nécessite de s’appuyer sur des critères pédologiques.
Ressources
Arrêté du 24 juin 2008 précisant les critères de définition et de délimitation des zones humides modifié par l’arrêté du 1er octobre 2009.
Association Française de l’Etude des Sols (AFES). Site internet : https://www.afes.fr/
Code de l’environnement – Article L211-1
Identification et délimitation des zones humides par caractérisation des sol (Christophe Ducommun, Agrocampus Ouest, 2023)
Note technique du 26 juin 2017 relative à la caractérisation des zones humides
Rédaction : O. Le Rallic-Maho
Illustration : Carotte de sédiments - MN. De Case Major - CC.BY.SA 4.0
