Pédologie

Pédologie et Micromorphologie

Appelée également science du sol, la pédologie est une discipline scientifique à part entière qui se range cependant dans l'ensemble des géosciences. Elle étudie les caractères physiques, chimiques et biologiques des sols et leur évolution. Comme la genèse des sols s'effectue par l'altération d'une roche ou d'un sédiment, la pédologie fait souvent appel aux autres disciplines des sciences de la Terre comme par exemple:

• La minéralogie (étude des minéraux)
• La sédimentologie (caractérisation et genèse des dépôts)
• La géomorphologie (étude de l'origine et des formes du paysage).

Mais d'autres domaines tels que la climatologie ou la microbiologie sont également impliqués.

La science du sol comprend sommairement deux aspects distincts : d'une part celui qui s'attache à comprendre la dynamique des sols en fonction du milieu ou pédogenèse et d'autre part celui qui tente de définir les propriétés physiques, chimiques et biologiques des sols, plus proche de l'agronomie ou de la sylviculture.

Comme le sol joue un rôle fondamental dans le fonctionnement présent et passé des écosystèmes, l'étude des sols fossiles et enfouis, ou paléosols, offre des possibilités considérables pour la reconstitution des environnements au cours du Quaternaire. A la différence du pédologue qui étudie la genèse des sols sans cadre chronologique précis, visant à une meilleure production agricole, la notion de temps est indispensable au spécialiste des paléosols. Ces derniers constituent de véritables archives, en ce sens que leur atout majeur réside dans une mémoire hiérarchisée : ils conservent en effet des caractères de fonctionnement qui peuvent être classés selon une chronologie relative. Ceci mène à la reconstruction de leur histoire et à l'évolution des conditions du point de vue de la sédimentation, de la végétation et bien sûr du climat.

Concernant la méthodologie, des relevés de terrain précis effectués sur des coupes offrant la vision la plus large possible constituent la première étape incontournable à toute étude. A partir d'échantillons ciblés prélevés dans ces profils, différents types d'analyses peuvent être réalisés : d'une part des analyses de caractérisation telles que la granulométrie et la géochimie (mesure du pH, teneur en matière organique par exemple) et d'autre part les techniques microscopiques, tout particulièrement la micromorphologie. Celle-ci présente le grand avantage de pouvoir définir l'organisation interne des sols et, partant, de reconstituer la succession des événements ayant mené à leur formation.

Vue au microscope d’un paléosol du dernier Interglaciaire (ou Eemien). On distingue plusieurs générations de revêtements argileux (en jaune-brun) sur les grains minéraux et dans la porosité (en clair). Chacun de ces traits correspond à une phase de pédogenèse différente. (Alle, Jura ; hauteur réelle : 2.2 mm).    

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Pratiquement, on prélève des blocs de sédiments non perturbés et orientés dans les coupes de terrain. Puis, ces blocs seront indurés à l’aide de résine synthétique pour permettre la fabrication de lames minces, dont l’analyse sera effectuée à l’aide d’un microscope polarisant. A noter que cette technique est également utilisée en géoarchéologie pour la recherche de l’impact des activités humaine sur les sédiments.

Dans la plupart des cas, il est impératif que l’étude paléopédologique d’une séquence sédimentaire soit complétée par une série de datations par radiocarbone, (thermo-) luminescence ou toute autre méthode applicable. Celles-ci permettent de proposer une insertion chronologique des résultats et plus particulièrement de confirmer les intervalles de pédogenèse, correspondant en général à des arrêts de sédimentation, mais également les lacunes dues à des phénomènes d’érosion.

Contacts :
Michel Guélat, géologie du Quaternaire, 2800 Delémont (e-mail : mic.guelat@bluewin.ch)