Epaississement du sol par la photosynthèse

[GibsonS6]

Bonjour,

Sachant que les plantes produisent de la matière grace à la photo synthèse, cela représente un apport de matière qui épaissit les sols, si je ne me trompe pas...mais est il possible de déterminer de combien le sol peut s'épaissir par exemple en un siècle, un millénaire...?

Je suppose que cela dépend de certains critères, mais y a t'il des valeurs moyennes ? Du genre 10cm par millénaire, etc pour un sol végétalisé bien entendu

Merci !

[JLOUI]

Bonjour,

Les plantes puisent les nutriments nécessaires à leur développement dans le sol, du coup y a-t-il vraiment un apport de matière organique ou simplement un cycle?

edit: sans apport extérieur de matière, je ne pense pas qu'un épaississement du sol soit possible ou alors celui-ci n'est que temporaire et lié au volume des végétaux qui, en se décomposant vont finir par se tasser.

La photosynthèse en soit n'est pas une source de matière, les rayons du soleil fournissent seulement l'énergie nécessaire à la plante.

[Quaternaire]

Bonjour,

il y a effectivemement un apport de matiere organique.

Les feuilles et autres debris vegetaux tombent, s'accumulent et se degradent sous l'effet des bacteries, champignons et autres faune (arthropode, vers de terre etc...).. Suivant le degré de dégratation on distingue des couches differentes (couche OL pour la litiere qui vient de tomber, couche OF pour celle de l'année derniere qui est fragmentée, et couche OH pour la couche organique tres degradé plus ancienne). Cette matiere organique va petit a petit être incorporée dans la partie mineral sous jacente.

Si il n'y pas pas de couche O, car tres vite degradée ou plutôt ingerer par les vers de terre qui la font disparaitre, on a une forme d' humus de type Mull aussi appelé horizon pedologique A (c'est ce que l'on apelle "la terre arable, ou terre vegetale", cet horizon est justement noir brun sous l'effet de la matiere organique qui y est incorporée.

Dans certaines conditions (climat froid, sol acide ou engorgemement par l'eau) cette matiere organique va avoir tendance a s'accumuler en couche plus epaisse pour former un Humus de type Mor (on distingue les 3 couches Ol,Of et OH pour un sol aéré) ou Tourbe (sol engorgée).

Je vous conseille de regarder ces videos: http://www.pixiflore.com/pages/interviews_de_pixiflore/ponge/ponge.html

[Kayou]

Sachant que les plantes produisent de la matière - à partir de la matière minérale du sol et du CO₂ de l'air - grace à la photo synthèse,...

La Terre ne donne rien qu'elle ne reprenne un jour... pas d'augmentation d'épaisseur du sol due au couvert végétal, ce n'est pas demain que l'Amazonie pourra tutoyer l'Himalaya.

[GibsonS6]

Merci pour vos réponses.

Même si les plantes sont principalement constituées d'eau et d'éléments puisés dans le sol, elles sont bien constitués également de matière solaire, certaines plantes comme le maïs ont jusque 4% de matière sèche qui est d'origine solaire. C'est peu mais ça doit bien avoir un léger impact...

Je me demandais ça parce que j'ai découvert une pierre plate très grande sous la surface du sol, je me demandais si le temps aurait donc pu la recouvrir de terre, et que par conséquent elle aurait pu être à fleur de sol il y à 1000 ou 2000 ans, par exemple.

[JLOUI]

A mon avis il est inutile de s'interroger sur l'épaississement du sol dû aux plantes pour expliquer le recouvrement d'une pierre. Il y a d'autres explications possibles et surtout plus probables: activités humaine et/ou animale, phénomènes climatiques et/ou géologiques, etc...

Et qu'entendez-vous par matière d'origine solaire? A priori la lumière est une onde et n'a donc pas de masse, non?

[1frangin]

+ 1 avec claude !!!

[Bathollovien]

Bravo Quaternaire pour se topo pédologique concis sur les horizons humifères.

Pour évaluer l'enfouissement d'un objet dans le sol il faut tenir compte des processus morpho-sédimentaire qui vont affecter le recouvrement. Il faut aussi se faire une idée de la topographie du lieu pour mieux caractériser l'ablation et le transport de matériaux causés par l'érosion. Les conditions d'enfouissement naturelle peuvent être tributaire d'un nombre important de paramètres mais il ne faut pas oublier qu'un paramètre à ne pas oublier est celui de l'impact humain sur ces processus qui peuvent être modifiés ou perturbé.

Ce à quoi je veux en venir est que pour comprendre les conditions d'enfouissement (si cela est bien un enfoissement et pas une pierre provenant du substrat) il faut que tu documentes le contexte géomorphologique et pédologique. La géomorphologie permet alors d'avoir un point de vue global pour comprendre les processus là ou la pédologie apporte des informations à une échelle plus petite.

[dorian.]

Merci pour vos réponses.

Même si les plantes sont principalement constituées d'eau et d'éléments puisés dans le sol, elles sont bien constitués également de matière solaire, certaines plantes comme le maïs ont jusque 4% de matière sèche qui est d'origine solaire. C'est peu mais ça doit bien avoir un léger impact...

Je me demandais ça parce que j'ai découvert une pierre plate très grande sous la surface du sol, je me demandais si le temps aurait donc pu la recouvrir de terre, et que par conséquent elle aurait pu être à fleur de sol il y à 1000 ou 2000 ans, par exemple.

Bonsoir,

je ne comprends pas ce que tu appelles "matière solaire", le soleil est une étoile et est à ce titre, pour simplifier, une grosse boule de gaz brûlante qui ne rejette pas grand chose hormis du gaz sous forme de plasma. En revanche, la fusion nucléaire qui a lieu dans cette étoile génère une énergie considérable rejetée sous forme de rayons électromagnétiques et ces rayons seront utilisées en tant qu'énergie par les plantes dans le mécanisme de photosynthèse.

En ce qui concerne la pierre, tout a été dit.

[Kayou]

Ton profil ne précise pas ton âge (ni autre chose d'ailleurs), GibsonS6, mais on peut supposer que tu as assisté à des cours de SVT à un moment de ton existence.

Alors, au risque de participer à un post qui serait une "blague nébuleuse"...disons que: Pas de "matière solaire" dans la constitution organique des plantes vertes, mais du C, du O, du H, du N, etc... en provenance des minéraux du sol et du CO₂ de l'air !

Une plante verte peut pousser sans soleil, il suffit d'un lampe électrique pour qu'elle ait l'énergie nécessaire pour se nourrir.

[jean francois06]

Je déterre un vieux sujet pour apporter quelques éléments de réflexion.

Le 02/12/2015 à 12:55, JLOUI a dit :

Bonjour,

Les plantes puisent les nutriments nécessaires à leur développement dans le sol, du coup y a-t-il vraiment un apport de matière organique ou simplement un cycle?

edit: sans apport extérieur de matière, je ne pense pas qu'un épaississement du sol soit possible ou alors celui-ci n'est que temporaire et lié au volume des végétaux qui, en se décomposant vont finir par se tasser.

La photosynthèse en soit n'est pas une source de matière, les rayons du soleil fournissent seulement l'énergie nécessaire à la plante.

En ce qui concerne le cycle, il faut le voir sans doute à une autre échelle. Si on prend le cycle du carbone, on peut voir que celui-ci se trouve dans l'atmosphère, dans l'eau, dans le sol, dans les roches, et dans la matière vivante. Lavoisier disait quelque chose du genre rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme. En gros cela veut dire que le soleil, l'apport d'énergie ne crée pas de matière, mais permet sa transformation. ça marche aussi en libérant de l'énergie. Le carbone va donc être stocker dans tout ces réservoirs. Au cours du temps il passe de l'un à l'autre. L'énergie nécessaire pour passer d'un réservoir à l'autre n'a pas toujours été, et n'est pas toujours fourni par le soleil.

Maintenant si on regarde la biomasse, on va avoir une évolution au cours du temps de cette biomasse, avec une part grandissante des bactéries, algues et plantes chlorophylliennes. Il y a là aussi un transfert d'un réservoir à un autre au sein de la biomasse (animaux, plantes champignons bactéries etc...).

Voici un tableau récupéré dans wikipédia pour donner un ordre d'idée :

Un autre schéma plus visuel :

 

Il y a bien un cycle, long dans le temps  et à l'échelle de la planète. Passer d'un réservoir à l'autre peut être rapide, c'est d'ailleurs notre problème avec l'utilisation des énergies fossiles et la déforestation, entre autre. Donc, pour en revenir à l'épaississement des sols par la photosynthèse, on voit bien que c'est possible et que cela se fait, le carbone est stocké dans les végétaux et dans le sol. 

Le 02/12/2015 à 13:40, Kayou a dit :

Sachant que les plantes produisent de la matière - à partir de la matière minérale du sol et du CO₂ de l'air - grace à la photo synthèse,...

La Terre ne donne rien qu'elle ne reprenne un jour... pas d'augmentation d'épaisseur du sol due au couvert végétal, ce n'est pas demain que l'Amazonie pourra tutoyer l'Himalaya.

Ici, c'est un à priori sur la forêt amazonienne et son sol.  En fait dans ces forêts tropicales, les sols sont très pauvres. La matière organique est rapidement recyclée, la couche riche en matières organiques est de l'ordre de la dizaine de cm, elle est rapidement utilisé, il n'y a pas d'épaississement. En dessous on a des sols rouges, lessivés.  Quand on déforeste ce type de milieux, pour faire des cultures, très rapidement, plus rien ne pousse. Conséquence, et bien on déplace le carbone, il n'est plus dans les végétaux, plus dans le sol, il part dans un autre réservoir. 

Une question, comment a évolué la biomasse au cours du temps, et comment va t'elle évoluer dans le futur? Y a t'il une perte de biomasse aujourd'hui?

Edit : je voulais rajouter ce lien vers wikipédia sur la terra preta, https://fr.wikipedia.org/wiki/Terra_preta,  un sol d'origine humaine en Amazonie.

 

 

[Christophe Reuss]

Je crois que beaucoup de gens (en dehors des participants à Géoforum bien entendu) croient le sol s'épaissit, en voyant tous les troncs d'arbres pourrissant et les feuilles mortes qui tombent sur le sol d'une forêt. Mais encore une fois l'apparence et l'intuition sont trompeuses.

 

J'aurais voulu répondre à Gibson de la façon la plus simple possible:

 

Les éléments chimiques qui constituent principalement la matière organique sont le carbone, l’hydrogène et l’oxygène qui proviennent de l'air et l’eau.

La matière organique se décompose en quelques années et ces éléments chimiques retournent  dans l'air et dans l'eau.

J'ai simplifié à l'extrême. En fait c'est plus complexe, il y a d'autres réactions biochimiques, où interviennent notamment des bactéries et des champignons, mais elle ne produisent pas malgré tout un épaississement significatif du sol dans les conditions ordinaires habituelles du climat en France.

[jean francois06]

@christophe Reuss

Il ne s'agit pas de croyances. Sans doute un problème de définition, soit sur le terme sol, soit sur le terme épaississement.

Prenons un exemple, une zone rocheuse. L’altération,  l'érosion va déstructurer cette roche, des bactéries, algues vont coloniser cette roche, qui continue à se dégrader. On commence à former un sol. Avec le temps, des lichens, des mousses, des graminées et autres végétaux vont se développer, en même temps que le sol s'épaissit. Il s'épaissit avec la dégradation de la roche sous jacente, mais aussi avec l'apport de la matière organique. Au cours de son épaississement le sol va voir se développer différentes couches, plus ou moins épaisses, parfois absentes suivant le climat. Un glissement de terrain, ou autre, et il faut parfois tout recommencer. Epaississement du sol ne veut pas dire que le niveau va monter en altitude, l'épaississement se fait en profondeur.

Issue d'une étude d'évolution d'un sol:

 "Les stades initiaux du développement du sol sont dominés par les ajouts de matière organique. Parce que la matière organique n'est pas dérivée de la roche, de la masse est ajoutée au sol à partir de sources atmosphériques fixées par photosynthèse : le CO2 est fixé aux glucides et le NO3 et le NH4 sont fixés dans les acides aminés. En plus de l'impact du mélange des racines et du biote du sol, le sol subit une expansion modeste. Mais dans certain cas, plus humide cette expansion est plus importante.

L'épaississement initial du sol (l'élimination de la structure rocheuse ou sédimentaire) se fait en grande partie par des mécanismes biotiques qui perturbent physiquement la structure sédimentaire. Ce mélange physique s'accompagne d'un léger rougissement des couleurs du sol sous la surface (identification distincte visible sur des échelles de temps de ~ 103 à 104 ans).Le prochain changement pédogénique identifiable est l'accumulation de minéraux argileux secondaires (particules < 2 μm) dans les horizons B, commençant à ~ 40 ka . Ce sont les produits d'altération de la décomposition des minéraux primaires (White et al., 1996). L'épaississement du sol se poursuit avec le temps."

Enfin voici un article sur les sols de type mor et moder dans les Landes :  http://documents.irevues.inist.fr/bitstream/handle/2042/8480/07_30_JOLIVET_OK.pdf?sequence=1#:~:text=Les sols de la plaine,Righi et Wilbert%2C 1984).&text=La forte concentration des solutions,acides à faible activité biologique.

 

 

Je rajoute qu 'il ne faut pas négliger le sol en tant que puits de carbone, le deuxième après les océans.

https://reseauactionclimat.org/stockage-carbone-sol-rechauffement-climatique/

https://www.territoires-climat.ademe.fr/ressource/211-76

http://www1.onf.fr/renecofor/sommaire/colloque/carbone-2/20171226-153231-472363/@@index.html

https://www.letemps.ch/sciences/nos-pieds-une-solution-climat

 

je rajoute encore qu il y a des tourbières en france, lieu ou l'épaississement du sol peut voir le niveau altimétrique changer.

Finalement, si l'on prend les forêts landaises, d'autre du massif central, du massif armoricain, etc... les tourbières, il y a pleins d'exemples en France de zone ou le sol peut s'épaissir. 

Il ne s'agit donc pas de croyances, mais de faits. " en voyant tous les troncs d'arbres pourrissant et les feuilles mortes qui tombent sur le sol d'une forêt. Mais encore une fois l'apparence et l'intuition sont trompeuses."

Et si on est une forêt tropicale, ces troncs que l'on voit n'auront pas le temps de pourrir, ils seront consommé rapidement, on ne fait pas de sol , tandis que dans une forêt tempéré, ils auront le temps de pourrir, ne seront pas rapidement consommé, et là on peut avoir une accumulation..

 

 

[Christophe Reuss]

Il y a 16 heures, jean francois06 a dit :

Sans doute un problème de définition, soit sur le terme sol,

   Oui, tu as raison, c'est une question de définition.  

Je parlais de la surface du sol. La langue française est souvent imprécise. Le mot sol a au moins deux sens. Le sens courant est: la surface sur laquelle nous marchons, que ce soit celle d'un appartement ou d'une prairie. C'est la surface topographique. L'autre sens en géologie et en agriculture est: la couche superficielle  de terrain entre la roche sous-jacente et la surface topograhique, résultant de la transformation naturelle de la roche sous-jacente par des processus physiques et biochimiques causés par son contact avec l'atmosphère.

   J'avais employé "sol" dans le sens courant, ce qui était une errreur dans le cadre d'un forum de géologie (quoique je ne sois pas certain du sens que Gibson a voulu donner à "sol").

En jouant sur ces deux sens ont pourrait dire qu'il n'y a pas de sol sous le sol d'un chantier remblayé par des gravats.

 La seule période de temps ou l'épaississement du sol fait augmente aussi l'altitude de la surface topographique (il s'agit de centimètres ou de décimètres) est la période initiale de sa formation. C'est un cas de figure suffisamment rare et dans le temps et dans l'espace pour ne pas le mentionner dans ma réponse à Gibson, parce qu' en général un sol formé existe déjà. J'aurais donc dû lui répondre:

(...)J'ai simplifié à l'extrême. En fait c'est plus complexe, il y a d'autres réactions biochimiques, où interviennent notamment des bactéries et des champignons, mais elle ne produisent pas malgré tout une croissance en altitude de la surface du sol.

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 Merci pour les liens intéressants , que je lirai en détail quand j'aurai le temps.