LES GRANDS TYPES DE SOLS DU MONDE
Comprendre, classer et cartographier la diversité pédologique de la planète
Après avoir appris à lire un profil pédologique, il faut maintenant changer d’échelle.
Un sol n’est jamais seulement « argileux », « calcaire », « sableux » ou « fertile ». Ces qualificatifs décrivent certaines de ses propriétés, mais ils ne suffisent pas à caractériser l’ensemble de son fonctionnement.
À l’échelle mondiale, les sols présentent une extraordinaire diversité liée à :
- la roche ou au matériau parental ;
- au climat ;
- au relief ;
- à la végétation ;
- aux organismes ;
- à l’hydrologie ;
- au temps ;
- aux activités humaines.
Pour comparer cette diversité, les pédologues ont développé des systèmes de classification internationaux.
Les deux grandes références à connaître sont notamment :
- la WRB — World Reference Base for Soil Resources ;
- la Soil Taxonomy de l’USDA.
À cela s’ajoutent les grandes bases et cartes de référence de la FAO, ainsi que les systèmes nationaux, notamment les référentiels utilisés en France.
1. Pourquoi classer les sols ?
Imaginez une carte mondiale sur laquelle chaque sol serait simplement décrit par son nom local.
La comparaison deviendrait rapidement impossible.
La classification permet de répondre à plusieurs questions :
- Quel est le type de sol ?
- Comment s’est-il formé ?
- Quelles sont ses propriétés dominantes ?
- Où se rencontre-t-il ?
- Comment se comporte-t-il vis-à-vis de l’eau ?
- Quelle est sa fertilité potentielle ?
- Quelles contraintes présente-t-il ?
- Quels usages sont possibles ?
- Comment évoluera-t-il sous changement climatique ?
La classification constitue donc un langage commun entre pédologues.
2. Attention : texture, matériau parental et type de sol ne sont pas synonymes
Cette distinction est fondamentale.
Dire :
« C’est un sol argileux »
ne donne pas nécessairement son type pédologique.
De même :
« C’est un sol calcaire »
ne constitue pas une classification complète.
Et :
« Ce sol vient du granite »
décrit principalement son matériau parental.
On peut donc avoir :
MATÉRIAU PARENTAL ↓MINÉRALOGIE ↓TEXTURE ↓STRUCTURE ↓PROCESSUS PÉDOGÉNÉTIQUES ↓HORIZONS ↓TYPE DE SOL
Cette distinction sera essentielle dans toute démarche de diagnostic.
3. Les grandes familles de classification
Trois références doivent particulièrement être distinguées.
FAO
La FAO a joué un rôle historique majeur dans la cartographie et la classification mondiale des sols.
Elle a notamment développé les anciennes cartes mondiales des sols et contribué à établir une terminologie internationale.
WRB
La World Reference Base for Soil Resources est aujourd’hui l’un des principaux systèmes internationaux de classification des sols.
Elle est portée par l’Union internationale des sciences du sol et soutenue notamment par la FAO.
USDA Soil Taxonomy
Le système américain de Soil Taxonomy, développé par le USDA, constitue une autre classification pédologique majeure.
Ces systèmes ne sont pas strictement identiques.
Un même sol peut donc être nommé différemment selon le système de classification utilisé.
4. La WRB : un langage international
La WRB classe les sols selon leurs propriétés et horizons diagnostiques.
Elle fonctionne notamment autour de groupes de référence et de qualificatifs permettant de préciser leurs caractéristiques.
Parmi les grands groupes de référence WRB, on trouve notamment :
- Chernozems ;
- Kastanozems ;
- Phaeozems ;
- Cambisols ;
- Luvisols ;
- Acrisols ;
- Ferralsols ;
- Podzols ;
- Gleysols ;
- Histosols ;
- Regosols ;
- Leptosols ;
- Fluvisols ;
- Andosols ;
- Vertisols ;
- Solonchaks ;
- Solonetz ;
- Arenosols ;
- Calcisols ;
- Gypsisols ;
- Durisols ;
- Planosols ;
- Stagnosols.
La liste complète et la nomenclature détaillée dépendent de l’édition du référentiel utilisée.
5. Pourquoi les noms semblent parfois complexes
Un nom pédologique international peut sembler difficile à première vue.
Mais il encode une information.
Il peut renseigner sur :
- l’hydromorphie ;
- l’accumulation d’argile ;
- les carbonates ;
- la matière organique ;
- la salinité ;
- la minéralogie ;
- l’âge ou le degré d’évolution ;
- certains horizons diagnostiques.
La classification est donc une sorte de code scientifique du fonctionnement du sol.
6. La Soil Taxonomy de l’USDA
Le système américain adopte une structure hiérarchique :
Ordre ↓Sous-ordre ↓Grand groupe ↓Sous-groupe ↓Famille ↓Série
Les douze grands ordres sont :
- Alfisols
- Andisols
- Aridisols
- Entisols
- Gelisols
- Histosols
- Inceptisols
- Mollisols
- Oxisols
- Spodosols
- Ultisols
- Vertisols
Cette classification est particulièrement détaillée et permet une caractérisation fine des sols.
7. FAO : de la cartographie mondiale à la science des sols
La FAO a joué un rôle historique dans la production et la diffusion d’informations mondiales sur les ressources en sols.
Les premières grandes cartes mondiales ont permis de faire apparaître la distribution géographique des grands ensembles pédologiques.
Aujourd’hui, l’information pédologique mondiale repose sur des ensembles de données beaucoup plus riches combinant :
- observations de terrain ;
- cartes historiques ;
- télédétection ;
- modèles numériques de terrain ;
- bases analytiques ;
- SIG ;
- apprentissage automatique.
8. Les sols français
La France présente une diversité pédologique exceptionnelle.
Elle combine notamment :
- grandes plaines alluviales ;
- bassins sédimentaires ;
- massifs granitiques ;
- massifs métamorphiques ;
- zones volcaniques ;
- reliefs montagneux ;
- plateaux calcaires ;
- zones littorales ;
- zones humides.
Il est donc impossible de parler d’« un sol français ».
9. Les sols développés sur limons
Les limons sont des particules minérales de taille intermédiaire entre les sables et les argiles.
Les sols limoneux peuvent présenter :
Avantages
- bonne capacité de stockage d’eau dans certaines conditions ;
- potentiel agronomique élevé ;
- travail du sol relativement facile lorsqu’ils sont bien structurés.
Risques
- battance ;
- érosion ;
- tassement ;
- sensibilité à la dégradation structurale.
Un sol limoneux nu sous pluie intense peut donc devenir extrêmement vulnérable.
10. Les sols argileux
Les argiles constituent une fraction minérale très fine.
Mais « argileux » ne signifie pas automatiquement « mauvais drainage ».
Tout dépend :
- du type d’argiles ;
- de la structure ;
- de la porosité ;
- de la matière organique ;
- de la compaction ;
- de la profondeur ;
- du régime hydrique.
Certains sols argileux peuvent stocker beaucoup d’eau.
Mais une partie de cette eau peut être fortement retenue et donc difficilement disponible pour les plantes.
11. Les Vertisols : des sols argileux particulièrement particuliers
Les Vertisols sont caractérisés notamment par des teneurs importantes en argiles à comportement de gonflement-rétraction.
Ils peuvent présenter :
- fissures importantes en période sèche ;
- gonflement lors de l’humectation ;
- mouvements verticaux ;
- mélange interne des horizons.
Ils constituent un excellent exemple du lien entre :
minéralogie → structure → hydrologie → végétation → infrastructure.
12. Les sols calcaires
Les sols calcaires contiennent des quantités significatives de carbonates.
Ils sont fréquents dans de nombreuses régions françaises.
Le calcaire influence :
- pH ;
- disponibilité de certains nutriments ;
- structure ;
- activité biologique ;
- hydrologie ;
- végétation.
La présence de calcium peut également favoriser certaines formes de structuration du sol.
13. Sols sur granite
Les matériaux granitiques donnent généralement naissance à des sols contenant une proportion importante de matériaux sableux ou limono-sableux, selon l’altération et les conditions locales.
On peut observer :
- arènes granitiques ;
- sables grossiers ;
- graviers ;
- sols acides dans certaines situations ;
- faible réserve utile lorsque le profil est très drainant et peu profond.
Mais là encore :
granite ≠ un seul type de sol.
Le climat, la végétation et la topographie modifient profondément le résultat.
14. Sols sur schistes
Les schistes peuvent produire des matériaux très différents selon :
- leur composition ;
- leur degré d’altération ;
- leur structure ;
- leur position topographique.
Les sols peuvent être :
- peu profonds ;
- caillouteux ;
- acides ou plus neutres selon la roche ;
- sensibles à l’érosion sur certaines pentes.
Le paysage schisteux est donc un excellent exemple de l’interaction :
géologie + relief + eau + végétation.
15. Les sols alluviaux
Les sols alluviaux se développent sur des matériaux déposés par les cours d’eau.
Ils peuvent présenter une forte variabilité verticale.
Un profil peut par exemple contenir :
A : limon↓sable↓graviers↓argile↓sable grossier↓graviers
Chaque couche correspond potentiellement à un épisode hydrosédimentaire différent.
Ces sols peuvent être très productifs mais leur fonctionnement hydrologique dépend fortement :
- de la rivière ;
- de la nappe ;
- de la texture ;
- de la topographie ;
- des crues.
Les Fluvisols constituent un groupe important de référence dans la WRB pour certains sols associés aux matériaux alluviaux.
16. Les sols volcaniques
Les matériaux volcaniques peuvent produire des sols présentant des propriétés très particulières.
Les Andosols sont notamment associés à des matériaux volcaniques et présentent souvent :
- forte porosité ;
- faible densité apparente ;
- forte capacité de rétention de certains éléments ;
- propriétés particulières vis-à-vis de l’eau ;
- forte sensibilité aux changements d’usage dans certaines situations.
Ils montrent parfaitement qu’un sol ne peut être compris uniquement à partir de sa texture.
17. Les sols sableux
Les sols sableux présentent généralement :
- macroporosité importante ;
- infiltration rapide ;
- faible capacité de stockage par unité de volume par rapport à de nombreux sols fins ;
- faible cohésion.
Ils peuvent donc être :
Très perméables
mais :
relativement pauvres en réserve facilement accessible
si la profondeur est faible et la texture très grossière.
C’est un point fondamental en agroclimatologie :
infiltrer beaucoup d’eau ne signifie pas nécessairement stocker beaucoup d’eau.
18. Les sols limoneux
Ils se situent dans une zone intermédiaire de texture.
Ils peuvent avoir une réserve en eau importante mais présentent souvent une sensibilité particulière :
- à la battance ;
- à l’érosion ;
- au tassement.
La structure et la matière organique deviennent alors déterminantes.
19. Les sols argileux
Ils possèdent une grande quantité de particules fines.
Ils peuvent présenter :
- forte capacité de rétention ;
- faible conductivité hydraulique lorsqu’ils sont massifs ;
- forte cohésion ;
- phénomènes de gonflement ;
- retrait ;
- fissuration.
La relation entre eau totale et eau disponible pour la plante doit toujours être analysée.
20. Les sols organiques
Les Histosols de la WRB et les Histosols de la Soil Taxonomy sont associés à des accumulations importantes de matière organique dans certaines conditions.
Les tourbières constituent un exemple majeur.
Elles peuvent stocker des quantités considérables de carbone.
Mais leur drainage peut provoquer :
- oxydation de la matière organique ;
- affaissement ;
- émissions de CO₂ ;
- modification du régime hydrologique.
La restauration hydrologique devient alors un enjeu climatique majeur.
21. Les sols hydromorphes
Certains sols connaissent des périodes de saturation en eau suffisamment importantes pour produire des caractéristiques diagnostiques liées aux conditions réductrices.
Ils peuvent présenter :
- engorgement ;
- couleurs particulières ;
- taches d’oxydation ;
- faible disponibilité en oxygène.
Ils sont particulièrement importants pour comprendre les :
- zones humides ;
- prairies humides ;
- fonds de vallées ;
- plaines alluviales.
22. Les Gleysols
Les Gleysols constituent un groupe de référence WRB associé à des conditions hydriques réductrices proches de la surface ou dans le profil.
Ils illustrent parfaitement la relation :
sol ↔ eau ↔ oxygène ↔ microbiologie.
Un changement du niveau de la nappe peut donc transformer profondément le fonctionnement biologique du sol.
23. Les Leptosols
Les Leptosols sont généralement caractérisés par une faible profondeur sur roche dure ou par une forte présence de matériaux rocheux selon les critères du système.
Ils sont fréquents dans :
- reliefs ;
- montagnes ;
- terrains fortement érodés.
Leur faible profondeur peut limiter :
- réserve en eau ;
- enracinement ;
- stockage de carbone.
Mais ils peuvent néanmoins présenter une forte valeur écologique.
24. Les Cambisols
Les Cambisols correspondent à des sols présentant un certain degré de développement pédologique sans satisfaire aux critères de nombreux groupes plus fortement différenciés.
Ils sont très largement représentés dans le monde.
Ils constituent un bon rappel :
un sol n’a pas besoin d’être extrêmement ancien ou très complexe pour être fonctionnel.
25. Les Luvisols
Les Luvisols présentent notamment une accumulation d’argiles dans un horizon subsuperficiel.
Ils sont particulièrement intéressants pour comprendre :
lessivage → transfert d’argiles → accumulation.
Ils permettent donc de relier directement les horizons E et B aux flux d’eau.
26. Les Ferralsols
Les Ferralsols sont caractéristiques de nombreux environnements tropicaux très altérés.
Ils présentent généralement :
- forte altération ;
- minéraux secondaires très évolués ;
- abondance d’oxydes de fer et d’aluminium ;
- faible proportion de minéraux facilement altérables.
Ils montrent qu’un sol peut être extrêmement ancien et profondément altéré tout en ayant des propriétés agronomiques particulières.
27. Les Podzols
Les Podzols sont particulièrement associés à certains environnements acides, souvent sous végétations où les conditions favorisent des processus de podzolisation.
Un profil typique peut présenter :
O↓A↓E très clair↓B enrichi↓C
Le contraste entre l’horizon E et le B peut être spectaculaire.
28. Les Chernozems
Les Chernozems sont parmi les sols les plus célèbres pour leur horizon de surface riche en matière organique.
Ils se développent notamment dans des environnements de prairies tempérées à semi-arides.
Ils peuvent présenter :
- horizon superficiel sombre ;
- importante activité biologique ;
- forte fertilité potentielle.
Ils constituent un exemple emblématique de l’interaction :
climat + végétation herbacée + matière organique + pédogenèse.
29. Les sols arides
Dans les environnements secs, l’évaporation peut dépasser largement les précipitations.
On peut alors observer :
- accumulation de carbonates ;
- accumulation de gypse ;
- salinité ;
- faible matière organique ;
- faible activité biologique.
Les sols deviennent alors étroitement liés au bilan hydrique.
30. La grande carte mondiale des sols
À l’échelle planétaire, on observe une relation forte entre :
climat → végétation → pédogenèse → distribution des sols.
On peut simplifier :
FROID │ ↓ sols froids │ ↓TEMPÉRÉ ─────── TROPICAL │ │ ↓ ↓ sols forestiers sols fortement et prairiaux altérés │ ↓ ARIDE │ ↓sols à accumulationde sels/carbonates
Mais cette représentation reste très simplifiée.
Le relief, les matériaux parentaux et l’histoire géologique peuvent modifier considérablement la distribution.
31. Cartographier les sols
La cartographie pédologique consiste à représenter spatialement :
- types de sols ;
- horizons ;
- propriétés ;
- contraintes ;
- fonctions.
Elle peut utiliser différentes échelles.
Échelle mondiale
Pour comprendre les grands ensembles pédologiques.
Échelle nationale
Pour la gestion des ressources.
Échelle régionale
Pour l’agriculture et l’aménagement.
Échelle parcellaire
Pour l’agronomie de précision.
Échelle du jardin
Pour l’ingénierie écologique Omakëya™.
32. Du papier au SIG
La cartographie moderne combine :
- cartes pédologiques historiques ;
- GPS ;
- sondages ;
- analyses de laboratoire ;
- modèles numériques de terrain ;
- télédétection ;
- géostatistique ;
- apprentissage automatique.
On peut donc passer progressivement de :
POINT DE MESURE ↓CARTE ↓MODÈLE SPATIAL ↓MODÈLE 3D ↓JUMEAU NUMÉRIQUE DU SOL
33. La cartographie numérique des propriétés du sol
Il devient possible de cartographier non seulement les classes de sols, mais aussi des propriétés continues :
- pH ;
- carbone organique ;
- argile ;
- sable ;
- limon ;
- densité apparente ;
- profondeur ;
- réserve en eau ;
- conductivité hydraulique ;
- capacité d’échange cationique.
On passe ainsi d’une cartographie taxonomique à une cartographie fonctionnelle.
34. Exemple : cartographier la réserve utile
Pour un projet Omakëya™, une carte des types de sols peut être intéressante.
Mais une carte de la réserve utile peut être beaucoup plus directement opérationnelle.
On pourrait produire :
RÉSERVE UTILE─────────────────────────Faible █Moyenne ███Forte █████Très forte ███████
Cette information permet ensuite de déterminer :
- zones à irriguer ;
- espèces adaptées ;
- profondeur de plantation ;
- volume de stockage nécessaire ;
- densité végétale ;
- besoin éventuel de restauration.
35. Cartographier l’eau plutôt que seulement le sol
Dans l’hydrologie régénérative, une question devient centrale :
Où l’eau entre-t-elle dans le sol, où reste-t-elle et où ressort-elle ?
Il faut donc croiser :
Carte pédologique
avec :
Carte topographique
avec :
Carte hydrologique
avec :
Carte de végétation.
On obtient alors une véritable cartographie agrohydropédologique du territoire.
36. Une nouvelle lecture des sols français
Pour un projet Omakëya™, il devient intéressant de ne plus classer les terrains uniquement par :
- calcaire ;
- granite ;
- schiste ;
- limon ;
- argile ;
- sable.
Il faut construire une matrice plus complète :
| Paramètre | Question |
|---|---|
| Géologie | D’où vient le matériau ? |
| Texture | Quelle taille de particules ? |
| Structure | Comment sont-elles organisées ? |
| Profondeur | Quel volume est exploitable ? |
| Porosité | Où circule l’eau et l’air ? |
| RU | Quelle quantité d’eau est disponible ? |
| CEC | Quelle capacité de stockage des cations ? |
| Carbone | Combien de carbone organique ? |
| Biologie | Quelle activité du vivant ? |
| Hydrologie | Comment circule l’eau ? |
| Relief | Où va l’eau ? |
| Climat | Quelle demande évaporative ? |
37. Le sol comme système fonctionnel
La véritable question n’est donc plus :
« Quel est le nom de ce sol ? »
mais :
« Comment ce sol fonctionne-t-il dans son environnement ? »
Un sol peut être peu fertile pour une culture mais exceptionnel pour :
- une zone humide ;
- une forêt ;
- une prairie ;
- une biodiversité particulière.
Inversement, un sol très productif peut être extrêmement vulnérable à :
- l’érosion ;
- la compaction ;
- la sécheresse ;
- la perte de carbone.
38. La matrice Omakëya™ des sols
Pour l’ingénierie des écosystèmes, on peut proposer une lecture fonctionnelle :
| Fonction | Indicateurs |
|---|---|
| Stockage de l’eau | RU, profondeur, texture |
| Infiltration | conductivité hydraulique, structure |
| Fertilité | CEC, pH, nutriments |
| Carbone | carbone organique, matière organique |
| Biodiversité | biomasse, diversité biologique |
| Enracinement | profondeur, porosité, compaction |
| Résilience | stabilité structurale, couverture |
| Hydrologie | ruissellement, drainage, nappe |
| Production | potentiel agronomique |
| Régulation climatique | eau + végétation + carbone |
39. De la classification à la conception
Cette approche permet enfin de passer de la pédologie descriptive à l’ingénierie.
Exemple :
Sol très sableux + climat chaud + faible profondeur
→ forte infiltration
→ faible stockage
→ risque de sécheresse rapide.
La réponse Omakëya™ pourra alors rechercher :
- couverture permanente ;
- matière organique ;
- augmentation de la capacité de rétention ;
- végétation adaptée ;
- arbres à enracinement approprié ;
- récupération de l’eau ;
- stockage temporaire en amont.
À l’inverse :
Sol argileux compact + pente faible + excès d’eau hivernal
→ infiltration lente
→ engorgement possible
→ faible aération.
La stratégie sera complètement différente.
40. Le principe fondamental du chapitre
La planète ne possède pas quelques « types de terre ».
Elle possède une mosaïque extraordinairement complexe de systèmes pédologiques, issus de millions d’années d’interactions entre :
roches + climat + eau + relief + organismes + végétation + temps + activités humaines.
Les classifications FAO/WRB et USDA Soil Taxonomy permettent de partager un langage scientifique.
Mais pour l’ingénierie agroclimatique, la classification n’est que le point de départ.
Le nom du sol permet de l’identifier. Ses propriétés permettent de le comprendre. Son fonctionnement permet de le concevoir.
C’est précisément à cette étape que le Tome 7 doit aller plus loin : après avoir identifié les grands sols du monde, il faut maintenant comprendre comment leur texture, leur structure, leur porosité et leur matière organique déterminent leur capacité à retenir, transmettre et restituer l’eau.
Le prochain niveau de lecture sera donc la physique du sol : texture → structure → porosité → eau → racines → vie.
- TOME « SUPP » AGROCLIMATOLOGIE : pour aller plus loin …
- TOME 15 AGROCLIMATOLOGIE : Le Grand Traité de l’Agroclimatologie
- TOME 14 AGROCLIMATOLOGIE : Économie, Gouvernance et Transition Écologique
- TOME 13 AGROCLIMATOLOGIE ! Les Retours d’Expérience
- TOME 12 AGROCLIMATOLOGIE : Mesurer, Diagnostiquer et Piloter les Écosystèmes
- TOME 11 AGROCLIMATOLOGIE ; Les Territoires Résilients
- TOME 10 AGROCLIMATOLOGIE : Modélisation, Simulation et Intelligence Artificielle
- TOME 9 AGROCLIMATOLOGIE : Concevoir les Jardins, Vergers et Fermes Résilients
- TOME 8 AGROCLIMATOLOGIE : Les Plantes du Climat de Demain
- TOME 7 AGROCLIMATOLOGIE : Les Sols Vivants et l’Hydrologie Régénérative
- AGROCLIMATOLOGIE : TOME 6 – Les applications : mise en œuvre de la méthode Omakëya™ à toutes les échelles, du balcon au territoire.
- AGROCLIMATOLOGIE : TOME 5 – L’Ingénierie des Écosystèmes
- AGROCLIMATOLOGIE : TOME 4 – Les Fondements Scientifiques de l’Agroclimatologie (un peu plus loin !)
- AGROCLIMATOLOGIE : TOME 3 – Les Applications de la Vision Omakëya™
- AGROCLIMATOLOGIE : TOME 2 – L’Ingénierie des Écosystèmes Résilients
- AGROCLIMATOLOGIE : TOME 1 – Les fondements scientifiques (initial)
- AGROCLIMATOLOGIE : De la biologie des sols à l’intelligence artificielle, comprendre, concevoir et faire évoluer les jardins, vergers, fermes et paysages capables de résister au climat du futur.