Les sols sont des systèmes complexes, résultat de l'interaction entre des matériaux minéraux, la vie biologique, l'eau et le temps. En Bretagne, cette complexité se manifeste par une grande diversité de sols, chacun avec ses particularités en termes de texture, de composition chimique et de propriétés agronomiques. Comprendre ces caractéristiques est essentiel, non seulement pour l'agriculture et l'aménagement du territoire, mais aussi pour apprécier la richesse géologique de la région.
La Nature des Sols : Un Équilibre Délicat
Un sol se définit par plusieurs paramètres fondamentaux qui influencent directement le développement des plantes et l'écosystème dans son ensemble.
La Texture du Sol : Sable, Argile et Limon
La texture d'un sol est déterminée par la proportion de particules minérales de différentes tailles : le sable, l'argile et le limon. Une terre équilibrée, communément appelée terre franche, se compose idéalement de 50 à 70 % de sable et de 15 à 20 % d'argile. Cette composition lui confère un bon drainage tout en assurant une capacité de rétention d'eau satisfaisante et une fertilité élevée.
Si un sol contient plus de 25 % de particules argileuses, il est classé comme argileux. Les sols argileux sont souvent riches en éléments fertilisants et retiennent bien l'eau, mais ils peuvent être lourds, peu drainés et lents à se réchauffer, ce qui les rend difficiles à travailler. À l'inverse, si un sol contient moins de 8 % d'argile et 70 % de sable (ou plus), c'est un sol sableux. Les sols sableux sont légers et secs, se réchauffent rapidement, ce qui est un atout pour les cultures précoces du printemps. Cependant, ils se dessèchent aussi très vite et retiennent très mal les éléments fertilisants, bien qu'ils soient faciles à travailler.
Les particules limoneuses, très fines (de 2 à 50 μm), sont également cruciales. En Bretagne, les sols sont plutôt limoneux, avec plus de 50 % de la fraction minérale du sol composée de ces particules. Cela favorise la rétention d'eau mais rend les sols sensibles au tassement.
La Teneur en Carbonate de Calcium : L'Élément Calcaire
La quantité de carbonate de calcium est un autre paramètre important. S'il joue un rôle significatif dans l'équilibre des sols, notamment en participant à la formation des complexes argilo-humiques, et dans le développement des plantes, sa présence en excès peut être source de carences nutritives pour ces mêmes plantes. Un sol est considéré comme calcaire lorsque son taux de carbonate de calcium dépasse 13 %.
Le calcaire est relativement rare en Bretagne. Les calcaires de l’Armorique, lorsqu'ils affleurent, se présentent sous forme de bancs jaunâtres à gris-bleu. Le calcaire se forme en milieu aquatique, soit par précipitation d’ions Ca2+ dissous dans l’eau en CaCO3, soit par l’activité d’êtres vivants. En effet, le calcaire constitue la coquille des organismes marins et le squelette de micro-algues et animaux marins. Les calcaires de l’Armorique contiennent des fossiles de coraux typiques des eaux chaudes et peu profondes des régions tropicales. Ces récifs coralliens, construits par des colonies en forme de tubes, abritaient une multitude d’espèces (éponges, crinoïdes, algues) il y a 410 millions d’années (Ma) vers 30° de latitude sud.
Historiquement, le calcaire a été exploité localement en Bretagne. Par exemple, il a été utilisé pour la construction du Fort de la Fraternité édifié en 1793 pour protéger la baie de Camaret-sur-Mer. Le gisement fut ensuite exploité dans la seconde moitié du XIXème siècle pour produire de la chaux, utile pour la construction des fortifications. Extraites de la falaise, les roches calcaires étaient brûlées dans des fours. Une méthode simple pour déterminer la présence de calcaire dans une roche est d'y déposer quelques gouttes d’acide, comme du vinaigre blanc. On observe alors une effervescence (bulles), qui marque la réaction chimique de dégazage de CO2.
Le pH du Sol : Acidité et Alcalinité
Le pH mesure l'alcalinité ou l'acidité d'un sol. Un sol fertile a généralement un pH situé entre 6 et 7. Au-delà de 7, le sol est basique ; en deçà de 7, il est acide. Le pH influe notamment sur la solubilité des minéraux dans le sol et leur assimilation par les plantes. Un sol calcaire est filtrant, potentiellement fertile si profond, mais alcalin (certains éléments nutritifs y sont peu disponibles) et sec s'il est peu profond. Un sol acide, en revanche, présente une faible activité biologique, ce qui perturbe l'alimentation et la croissance des plantes, et peut être source de toxicité et de maladies.
Du point de vue des qualités physico-chimiques, les sols bretons sont globalement acides, avec un pH moyen de 6,3. Cela s’explique par le fait que la roche mère, en s’altérant, est riche en silice, donc acide. En milieu très acide, certains éléments chimiques, comme l'aluminium, deviennent toxiques et bloquent le métabolisme de la plante, la faisant dépérir. La vie du sol est également ralentie : les bactéries se développent mal et certaines disparaissent quand le pH est trop acide, entraînant une augmentation du taux de matière organique et une pénurie de nutriments absorbables par les plantes, car la minéralisation est ralentie. Le pH perturbe également l'équilibre électrochimique nutritif pour la plante. Des analyses de terres réalisées entre 2005 et 2009 ont montré que 39 % des sols en Bretagne présentaient un pH inférieur à 6. La récolte des cultures et l'utilisation d'engrais minéraux de synthèse ont tendance à acidifier les sols.
L'Humus : La Vie Organique du Sol
À ces trois paramètres s'ajoute le taux d'humus, c'est-à-dire la matière organique en décomposition. L'humus est crucial pour la fertilité du sol, sa structure et sa capacité à retenir l'eau et les nutriments. La teneur en matière organique des sols en Bretagne est particulièrement variable d’est en ouest, oscillant entre 2,5 et 10 % dans les sols cultivés.
Le sol et sa formation
Caractéristiques Culturales des Différents Types de Sols
Le développement des plantes est intimement lié à la qualité du sol sur lequel elles sont cultivées. Reconnaître les caractéristiques de son sol est donc primordial pour le jardinier.
- Sol sableux : Léger et sec, il se réchauffe rapidement, ce qui est un atout pour les cultures précoces du printemps. Cependant, il se dessèche aussi très vite et ne retient que très mal les éléments fertilisants. Il se travaille facilement. Visuellement, sa couleur tend vers le marron intermédiaire, et l'eau y est immédiatement absorbée. Au toucher, il est friable et inconsistant.
- Sol argileux : Le plus souvent riche en éléments fertilisants et retient l'eau, mais il est lourd, peu drainé et lent à se réchauffer. Il est dur à travailler. Visuellement, il est foncé et des flaques persistantes peuvent apparaître après une averse.
- Sol calcaire : Filtrant, il peut être fertile s'il est profond, mais il est alcalin (avec certains éléments nutritifs peu disponibles) et sec s'il est peu profond.
- Sol acide : Il présente une faible activité biologique, est source de perturbations pour l'alimentation et la croissance des plantes, et facteur de toxicité et de maladies.
Ces différents types de sols ne peuvent être cultivés de la même façon et n'accueillent pas le même type de plantes et de légumes. Par exemple, un sol argileux peut poser des difficultés pour certaines cultures comme les courgettes, les haricots verts ou les potimarrons, qui peuvent ne pas grossir, ou les fraisiers qui produisent des fleurs mais pas de fruits. Dans de tels cas, il est souvent recommandé d'apporter de la matière organique pour améliorer la structure et la fertilité du sol.
La Diversité des Sols Bretons
En Bretagne, il existe une grande diversité de sols, comme en témoignent la variété de leurs couleurs et de leurs textures. Parmi les 330 types de sols observés, certains sont plus fréquents que d'autres. Les quatre types de sols dominants couvrent environ 20 % de la région :
- Fluviosols-rédoxisols : Des sols saturés en eau des vallées, qui se développent dans les alluvions récentes des cours d'eau. Le réseau hydrographique étant très dense en Bretagne, ce type de sol est très courant. Les alluvions sont des dépôts de sédiments abandonnés par un cours d'eau quand la pente ou le débit sont devenus insuffisants.
- Brunisols issus de granite altéré : Des sols épais, souvent riches en matière organique, qui se rencontrent surtout dans l'ouest de la région.
- Brunisols issus de schiste tendre : Des sols moyennement épais, localisés dans les bassins sédimentaires de la moitié ouest de la région.
- Néoluvisols : Des sols épais issus de limons éoliens, caractérisés par un enrichissement fréquent en argile en profondeur. Sans cailloux et épais, ces sols sont faciles à travailler et ont un très bon potentiel agronomique.
Certains sols sont remarquables en raison de leur formation reposant sur des conditions peu fréquentes en Bretagne ou parce qu'ils sont issus d'un matériau peu courant. Ces sols remarquables se trouvent souvent dans des milieux naturels fragiles, très dépendants du fonctionnement des écosystèmes. Il existe aussi en Bretagne des sols très anciens, appelés paléosols, qui se sont formés au Quaternaire, lorsque le climat était de type méditerranéen. Ces sols contiennent une portion élevée de fer libre qui leur donne une teinte rouge, et ont même été exploités comme minerai.
Les Sols Bretons Face aux Enjeux Environnementaux
Les sols sont précieux, parfois rares et souvent spécifiques. Ce subtil mélange se forme à partir d'un matériau minéral (roche mère, sable, etc.) qui se désagrège sous l'usure du vent, de la glace et de l'eau. La formation d'un sol nécessite de l'eau, de la végétation, des microorganismes, etc. Ces derniers altèrent les roches, décomposent les résidus végétaux et animaux qu'ils recyclent sous forme de matière organique. Enfin, les sols ont besoin de temps, beaucoup de temps, pour se former, cela pouvant prendre plusieurs siècles, voire plusieurs milliers d'années.
L'Érosion des Sols
Les sols peuvent naturellement être soumis à l'érosion hydrique, c'est-à-dire que sous l'effet du ruissellement de l'eau, ils peuvent se désagréger et des particules peuvent être emportées. Globalement, le risque d'érosion des sols n'est élevé que pour 18 % du territoire breton ; la majorité des sols a en effet un niveau d'aléa « érosion » très faible ou faible. Les sols les plus limoneux sont les plus sensibles à ce phénomène, en particulier les sols nord-armoricains, où l'on trouve des cultures légumières et qui laissent les sols sans ou avec peu de couverts végétaux. Avec l'érosion, les sols perdent de leur fertilité de manière irréversible. L'érosion peut également être à l'origine de ravines et de coulées de boue spectaculaires.
La Pollution des Sols
L'homme contribue à fragiliser, voire à dégrader les sols. Certaines activités industrielles génèrent des apports répétés de polluants. Les services de l'État mènent des actions sur les sols pollués par d'anciens sites industriels. D'une façon générale, ces sites et sols pollués ou potentiellement pollués ne correspondent pas à un type de pollution industrielle spécifique à la Bretagne, ni à un secteur géographique particulier. Il est difficile de comparer les régions entre elles, car elles n'ont pas le même passé industriel. Néanmoins, d'un point de vue national, la Bretagne est l'une des régions où l'on recense le moins de sites industriels pollués. En 2018, on comptait 90 sites pollués ou potentiellement pollués en Bretagne dans 55 communes, soit 1 % des sites pollués en Métropole.
Outre les pollutions accidentelles, qui sont la plupart du temps ponctuelles, les sols peuvent aussi être pollués de façon diffuse. L'épandage régulier de matières organiques peut ainsi contribuer à apporter des éléments polluants. Parmi ces effluents, il y a les boues de station d’épuration (résidus du traitement de l'eau). Elles concernent une faible fraction des effluents répandus sur les sols, mais elles contiennent des métaux et potentiellement des organismes pathogènes (virus, résidus médicamenteux). Leur épandage est réglementé. En 2013, la production de boues résiduaires de stations d’assainissement collectif s’élevait en Bretagne à 44 806 tonnes de matières sèches, dont 41 % ont été épandues sur des champs agricoles.
La fertilisation minérale et organique en agriculture alimente le sol en azote et phosphore. Ces éléments nutritifs sont indispensables à la croissance des végétaux. Même à de fortes concentrations, ils n'ont pas d'impact négatif connu sur le développement des plantes, ni sur la chaîne alimentaire du sol. Cependant, les sols bretons sont riches en phosphore, ce qui s’explique par la fertilisation minérale mais surtout les apports liés aux lisiers, fumiers, boues de station d’épuration, déchets agroalimentaires, etc. Les stocks de phosphore restent élevés dans les sols de la région, ce qui n'a pas de conséquences sur le développement des plantes ni sur la chaîne alimentaire, mais peut avoir un impact sur la qualité de l'eau.
L'Artificialisation des Sols
Certaines pratiques d'aménagement du territoire ont un impact sur le sol et son devenir. Les destructions de haies bocagères fragilisent les sols et portent atteinte à la biodiversité. Hormis lorsque des espaces verts sont créés, les aménagements (bâtiments, routes, chantiers, carrières, terrains vagues, etc.) artificialisent le sol et l'imperméabilisent. Les territoires artificialisés sont les zones urbanisées, industrielles ou commerciales, entre autres. Les pratiques agricoles, notamment le passage de gros engins, peuvent également avoir un impact sur les sols, en particulier sur l'érosion, la teneur en matière organique et le tassement.