Unité 1 : Les Sciences de l’Environnement – L’Écologie Chapitre 2 : Les facteurs édaphiques et leurs influences sur la répartition des êtres vivants

Unité 1 : Les Sciences de l’Environnement – L’Écologie

Chapitre 2 : Les facteurs édaphiques et leurs influences sur la répartition des êtres vivants

Introduction

Le sol est la couche meuble qui recouvre la surface de la croûte terrestre. Son épaisseur varie d’une région à l’autre et il se forme, au fil de millions d’années, à partir de la roche mère sous l’action de facteurs :

• Physiques (température, vent, eau…)
• Chimiques (réactions d’altération)
• Biologiques (racines, micro-organismes…)

Les propriétés physiques et chimiques du sol conditionnent fortement la répartition des êtres vivants.

Problématique :

• Quelles sont les propriétés du sol ?
• Comment influencent-elles la répartition des êtres vivants ?

1. Les caractéristiques du sol

1.1 Les caractéristiques physiques

A. Les constituants du sol

Une manipulation simple met en évidence un granoclassement :
les particules sont séparées selon leur taille et leur densité.

Les constituants du sol sont :

• Sable grossier
• Sable fin
• Limon / Argile
• Humus (matière organique légère)
• Débris végétaux (flottent à la surface)

Le chauffage d’un échantillon de sol montre :

• apparition de gouttelettes d’eau → présence d’eau
• bulles d’air dans l’eau → présence de gaz dans les pores du sol

Le sol contient donc trois fractions :

1. Fraction solide

   • minérale : cailloux, sable, limon, argile
   • organique : humus

2. Fraction liquide

   • eau contenue dans les pores du sol

3. Fraction gazeuse

   • O₂, CO₂, N₂, vapeur d’eau…

B. La texture du sol

La texture dépend de la proportion de sable, limon et argile.

Exemple :

• 60 % sable
• 30 % limon
• 10 % argile
  → Sol limono-sableux

C. La structure du sol

Elle correspond à la manière dont les particules sont assemblées.

Types :

1. Structure particulaire

   • particules libres
   • sol meuble, très perméable

2. Structure compacte

   • particules fines liées
   • sol imperméable, peu aéré

3. Structure glomérulaire (grumeleuse)

   • mélange sable-limon-argile-humus
   • sol bien aéré et fertile

1.2 Les caractéristiques chimiques

A. L’acidité du sol

• Sol siliceux (acide) : riche en silicium
• Sol calcaire (basique) : riche en calcium

B. Propriétés des colloïdes

Les colloïdes argilo-humiques sont chargés négativement.

• Dans l’eau : restent en suspension
• Avec des ions positifs : se regroupent → floculation

Le complexe argilo-humique (CAH) :

• retient les ions minéraux
• améliore la fertilité du sol

2. L’eau dans le sol

2.1 Les formes de l’eau

• Eau gravitaire

  • s’écoule dans les gros pores
  • peut asphyxier les plantes

• Eau capillaire

  • présente dans les micropores
  • utilisable par les plantes

• Eau hygroscopique

  • liée aux particules du sol
  • non utilisable (→ point de flétrissement)

2.2 La porosité

Quantité d’espace vide dans le sol.
Plus la porosité est élevée → meilleure aération et infiltration.

2.3 Perméabilité et capacité de rétention

• Plus la texture devient fine, plus :

  • la perméabilité diminue
  • la rétention augmente

• L’humus augmente la rétention d’eau.

• Le point de flétrissement correspond à l’eau hygroscopique non utilisable.

3. Influence du sol sur la répartition des êtres vivants

3.1 Influence chimique : cas du chêne-liège

Le chêne-liège pousse sur tous les sols sauf les sols calcaires → plante calcifuge.
(À l’inverse, les plantes calcicoles aiment le calcaire.)

• Le pH influence l’absorption des ions Ca²⁺.
• Les ions Ca²⁺ inhibent l’absorption des ions K⁺.

3.2 Influence de la rétention d’eau

Trois types de zones :

• Zone A : sol argileux
  → forte rétention → asphyxie des racines → plante absente

• Zone B : sol sableux moyen
  → conditions idéales pour le chêne-liège

• Zone C : sol sableux profond
  → faible rétention → manque d’eau → plante absente

3.3 Impact du pH sur la faune

• La taupe se nourrit des vers de terre → relation de prédation
• Les deux espèces sont plus abondantes dans un sol dont le pH > 4,5

Conclusion partielle

Le sol influence la répartition des êtres vivants grâce à :

• Ses caractéristiques physiques : texture, structure, perméabilité, porosité…
• Ses caractéristiques chimiques : pH, ions minéraux…

4. Rôle des êtres vivants dans l’évolution du sol

4.1 Rôle mécanique

A. Racines des plantes

• dégradation de la roche mère
• augmentation de la porosité
• fixation et protection du sol

B. Animaux du sol (vers de terre)

• mélangent le sol
• créent une microporosité
• améliorent l’aération et la rétention en eau

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4.2 Rôle chimique

Les vers de terre :

• décomposent la matière organique
• transforment l’humus en éléments minéraux nutritifs
• enrichissent le sol (turricules)

4.3 Complexe argilo-humique (CAH)

Il :

• retient les cations
• améliore la fertilité
• régule le pH
• améliore aération et rétention d’eau

4.4 Étapes de formation du sol

1. Altération de la roche mère
2. Installation des plantes pionnières
3. Formation de couches humiques
4. Individualisation des horizons (A, B, C…)

5. Action de l’Homme sur le sol

5.1 Dégradation du sol

Causes :

• Déforestation
• Surpâturage
• Incendies
• Désertification

Conséquences :

• baisse de la fertilité
• diminution de la biodiversité
• perte de structure et d’humus
• appauvrissement du sol

5.2 Préservation et amélioration du sol

• Fixation des dunes
• Reboisement
• Labour pour mélanger les constituants
• Irrigation goutte-à-goutte pour éviter le lessivage
• Gestion durable des ressources naturelles

Conclusion générale

Le sol est un milieu essentiel, complexe et fragile.
Sa composition physique et chimique influence directement la répartition des plantes, des animaux et l’ensemble des écosystèmes.
La faune, la flore et les micro-organismes améliorent la structure du sol, alors que certaines activités humaines peuvent le dégrader.
Sa préservation est indispensable pour maintenir la fertilité et la biodiversité.