Classification des sols 6

Les sols halomorphes ou sols sodiques ou sol salins

  • .VI. LES SOLS HALOMORPHES OU SOLS SODIQUES OU SOLS SALINS

Ces sols sont sous la dominance de l'ion Na, soit à l'état de chlorure dans la solution du sol, soit à l'état d'ion adsorbé par le complexe absorbant .

1.Origine du sodium . 

- Nappe salée ( bord de mer, voisinage d'étangs salés) dans des régions à climat sec.

- Sol d'origine géologique dans des roches mères sodiques sans nappe aquifère ( par ex. trachytes ), pourvu que le sel ne soit pas entraîné en profondeur.

La plupart des sols salins sont donc intrazonaux et appartiennent aux régions steppiques ou se situent au bord de mer, dans des dépressions fermées continentales.

2.Evolution des sols salins .

- Ca++ présent : est adsorbé de préférence à Na+ et le complexe absorbant est surtout saturé en Ca++ : la structure est grumeleuse et le profil peu différencié.

- Ca++ absent: Na+ domine dans le complexe absorbant. Les argiles sodiques s'hydrolysent en présence d'eau douce ( par ex : eau de pluie ) .Argile Na + H2O --> Argile H + Na+ + OH-. Le Na+ libéré se combine au CO2 --> Na2CO3 , ce qui fait grimper le pH à 9 ou plus . A ce moment, les argiles se dispersent ( nombreux ions OH- à pouvoir dispersant et la structure se dégrade : le milieu devient asphyxiant.

Dans certains cas les argiles dispersées sont lessivées.

3. Classification des sols salins

On distingue deux grands groupes :

- Les sols à complexe calcique dominant = solontchacks : Ceux dans lesquels Ca++( sous des formes diverses : bicarbonates, carbonates, nitrates) existe en proportion importante par rapport à NaCl. Vu l'adsorption préférentielle de Ca++ sur Na+, l'ion Na minoritaire et bloqué dans le complexe absorbant. L'ion Na est représenté à raison de moins de 15% dans la capacité d'échange. La structure est bonne et ces sols sont alors stables.

- Les sols à complexe sodique dominant : Présentent la tendance inverse. Il faut toutefois faire une distinction suivant leur origine.

Les sols à alcali non salés : proviennent d'une roche éruptive riche en minéraux sodiques , en climat sec ou l'élimination de Na+ est insuffisante par lessivage --> saturation en Na+ du complexe absorbant ; l'ion Na représente plus de 15 % de la capacité d'échange . Il y a hydrolyse en période pluvieuse d'ou augmentation du pH et destruction de la structure.

Les sols à alcali salé : sont des sols à nappe salée avec faible proportion de Ca++ ( par exemple ancienne langue marine ). Le Ca++ bloque Na+ aussi longtemps que la nappe salée reste proche de la surface ; les argiles s'hydrolysent peu, le pH ne monte pas plus que 8-8,5, et la dégradation de la structure n'est que partielle .

4. Evolution des sols à complexe salin

Les argiles saturées de Na gonflent fortement en présence d'eau douce ( = eau de pluie ) et se dispersent/ Le pH s'élève par un processus d'hydrolyse et il y a libération d'ions Na+ et OH-

Argiles Na + H2O --> Argile H + Na+ + OH- 

Le pH s'élève jusqu'à 9 et plus , la structure se détruit et le milieu devient asphyxiant.

En période sèche , le phénomène de retrait des argiles sodique amène une fissuration verticale de la masse argileuse : il se forme un horizon (B) structural à structure prismatique.

A chaque pluie une petite quantité d'argile fine dispersée et d'humates de Na dissous est mobilisée et, suivant l'importance des pluies , tend , soit à remonter en surface en période d'évaporation , soit au contraire à être entrainée et déposéedans les fissures des prismes. Dans le premier cas il se forme des efflorescences noires superficielles ( sols à alcali ) ; dans le second cas , le sol évolue vers un sol à alcalmis lessivé appelé SOLONETZ

L'horizon B se transforme alors en un horizon natrique dont les prismes prennent un aspect en colonnes arrondies  ( par corrosion superficielle par suite d'une altération progressive des argiles en milieu très alcalin) . Les colonnes prennent progressivement un revêtement amorphe en surface , de couleur noire : ce sont les SOLONETZ  déjà cités.

Dernière étape et cas extrême : lorsque l'humidité du climat est plus forte encore , le lessivage des argiles peut se compliquer d'une acidité en surface . Le profil est alors celui du SOLOTH , dont le pH acide de la surface s'oppose à la forte alcalinité des horizons profonds.

Dans le SOLOTH, les minéraux altérables restant en A sont altérés à leur tour et le fer est mobilisé ; les taches de rouille apparaissent. Les argiles des horizons A qui ont échappé au lessivage et à l'hydrolyse alcaline subissent une dégradation par acidification comparable à celle décrite dans la podzolisation.  

Scan0101

Scan01185. Conditions écologiques de l'évolution des sols à alcalis

Nous supposons une évolution complète dans ce qui suit, mais il est entendu que cette succession continue dans le temps ne se poursuit pas nécessairement jusqu'à son terme.

L'équilibre final du profil dépend soit de l'origine de l'ion Na et de ses possibilités de renouvellement à mesure qu'il est lessivé, soit de la vitesse de lessivage de Na par les eaux de pluie.

- Dans les lagunes situées au bord de mer , la nappe est constamment riche en sel (NaCl) et le sol évolue peu ( sols à alcalis salés- sols à alcali ).

- Lorsque le dépôt de sel est très ancien et qu'il n'est pas renouvelé, le lessivage progressif du Na en surface peut évoluer jusqu'au SOLOTH si le climat est assez humide ( cas de certains soloth situés dans la plaine des alpes orientales et les carpathes ).

- Le plus souvent un renouvellement de l'ion Na se produit par apport latéral ( = lessivage oblique dont il est question dans le chapitre des sols de climats chauds ). Dans ce cas , l'équilibre dépend alors des conditions climatiques , et trois cas peuvent se présenter :

a) L'ion Na reste dominant dans tous le profil.

b) L'ion Na disparait seulement en surface et subsiste dans les horizons inférieurs.

 c) L'ion Na est presque entièrement lessivé de tous les horizons ; le sol n'est plus sodique , sinon par son héritage des phases antérieures : cas de certains sols hydromorphes ( planosols) d'Amérique et d'Afrique centrale.  

6. Profils types

6.1 Solontchaks ou sols salins blancs à complexe calcique dominant.  

A1 avec efflorescences blanches de NaCl. Mull; argile structure grumeleuse.

(B) et C argileux

Nappe phréatique peu profonde , Ca2+ et les alcalino terreux resprésentent au moins 85% de la capacité d'échange et Na+ - de 15%

Profil peu différencié ; pH maximum 8-8,5

6.2 Sols à complexe sodique dominant

6.2.1 Sols à alcalis salés :( anciennes lagunes marines ) . Mêmes caractéristiques que 6.1, mais phénomènes hydromorphiques fréquents en raison du caractère asphyxiant du sol.

6.2.2 Sols à alcalis ( non salés) également appelés sols salins noirs : c'est une évolution du type 6.2.1 par exemple : abaissement de la nappe ou dessalage temporaire par l'eau de pluie ( eaux douces ) : pH supérieur à 9 par hydrolyse ; structure détruite d'ou hydromorphie par engorgement et non hydromorphie de nappe . L'ion Na représente plus de 15 % de la capacité d'échange.

A1 grumeleux, surmonté d'une croûte noire ( Humates de Na)

(B)g taches de rouille ( Fe3+)

CG gley réduit ( Fe2+)

6.2.3 Sol à alcali lessivé ( Solonetz)

A1 humifère actif structure grumeleuse

A2 limoneux grisâtre avec précipitations localisées de fer ferrique

Bt : argileux ; structure colonnaire ( colonnes arrondies entourées d'une pellicule noirâtre : composés humiques-gels minéraux )

C : argile.

6.2.4 Sols à alcalis à acidification superficielle ( Soloth).

A0: noir ( moder)

A1: humus particulaire peu actif

A2: cendreux ( gris clair pulvérulent

g :hydromorphe , taches de rouille et concrétions

Bs : accumulation de sesquioxydes pH >= 7

Bt accumulation d'argile, structure colonnaire ; pH 9-10

Scan01207. Mise en valeur des sols sodiques

SOLOTH : sols rares ; difficilement utilisables pour l'agriculture

SOLONTCHAKS : NaCl crée , par sa pression osmotique , une sécheresse physiologique ( absorption d'eau et d'autres ions freinée) d'où plantes halophytes.

SOLS A ALCALIS  : sols asphyxiants, et Na cause des effets d'antagonisme . Aucune végétation sur les sols salins noirs ou à alcalis.

8. Le dessalage

Lorsqu'une réserve calcique existe ( Solontchaks) le dessalage est sans danger.

Mais pour les sols sans réserve calcique , il faut absolument éviter le dessalage par l'eau douce  ( afin d'éviter l'hydrolyse des argiles sodiques ), et pour ce faire , il importe que les irrigations par l'eau douce soient accompagnées d'un apport de gypse : Na+ est alors remplacé par Ca2+ : Argiles Na2 + CaSO4 --> Na2SO4 + argile Ca

 

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Date de dernière mise à jour : 27/06/2015