Pédologie : définition, formation et sols de France

En 1883, un agronome russe soutient devant l'université de Saint-Pétersbourg une thèse qui va changer notre regard sur ce que l'on foule chaque jour sans y penser. Vassili Vassilievitch Dokouchaïev étudie les terres noires d'Ukraine, ces fameux tchernozioms, et démontre une idée qui paraît aujourd'hui évidente mais qui ne l'était pas alors : un sol n'est pas un simple tas de roche broyée, c'est un corps naturel à part entière, façonné par le climat, le vivant, le relief et le temps. Ce 11 décembre 1883, la pédologie naissait comme science. Pour comprendre ce que cette discipline raconte de notre rapport à la terre, il faut justement remonter ce fil, depuis le mot lui-même jusqu'aux sols qui dorment sous nos pieds en France.

Le terme vient du grec : pedon, le sol, et logos, la science. La pédologie désigne donc l'étude des caractères physiques, chimiques et biologiques des sols, de leur origine, de leur morphologie, de leur évolution, de leur distribution et de leur classification. Une définition large, qui dit bien que le sol se tient au carrefour de la géologie, de la chimie, de la biologie et de l'écologie.

Paradoxalement, ce n'est pas Dokouchaïev qui a forgé le mot. L'honneur revient à un Allemand, Albert Fallou, qui publie un ouvrage intitulé Pédologie dès 1862, soit plus de vingt ans avant la thèse russe. Mais Fallou restait dans une approche descriptive, presque comptable des terres agricoles. Dokouchaïev, lui, a posé la pédologie comme une science véritable, avec sa méthode et ses lois de formation. L'histoire des sciences a souvent ces deux moments distincts : celui qui nomme, et celui qui fonde. Les deux comptent, mais c'est le second que la postérité retient comme père de la discipline.

En France, la communauté s'est structurée plus tard, avec la création de l'Association française pour l'étude du sol en 1934, qui anime encore aujourd'hui la recherche et la classification nationale.

Quand un pédologue ouvre une fosse dans un champ ou une forêt, ce qu'il observe sur la paroi verticale, ce sont des couches superposées, appelées horizons. Chacune raconte une étape de la formation du sol, et l'ensemble forme ce qu'on nomme un profil. La nomenclature internationale les désigne par des lettres, qui se lisent du haut vers le bas comme une stratigraphie du vivant et du minéral.

Tout en surface vient l'horizon O, fait de matières organiques peu décomposées, la litière de feuilles et de débris qu'on écrase sous ses semelles en forêt. Juste en dessous, l'horizon A mélange cet humus aux particules minérales : c'est l'horizon de surface, le plus fertile, celui qui porte la vie racinaire et la majorité des organismes du sol. Plus bas, l'horizon E correspond à une zone d'éluviation, où l'eau de pluie entraîne vers le fond une partie des matières minérales, comme un lessivage lent et continu. Ces éléments ne disparaissent pas pour autant : ils s'accumulent dans l'horizon B, l'horizon d'accumulation, qui reçoit argiles, oxydes et matières organiques venus d'en haut.

Puis on atteint l'horizon C, la roche déjà altérée, fissurée, mais encore pauvre en vie biologique, et enfin l'horizon R, la roche mère intacte, le socle minéral d'où tout est parti. Cette succession n'est jamais aussi nette sur le terrain que dans un schéma de manuel ; certains sols sautent des horizons, d'autres en superposent plusieurs. Mais la grammaire reste la même partout sur la planète.

Ce qui me frappe toujours, en regardant un profil de sol, c'est qu'on lit le temps à l'envers de la lecture habituelle : le présent est en haut, le passé géologique en bas, et entre les deux se joue toute la lente alchimie qui transforme du caillou en terre vivante.

C'est ici que les données racontent une autre histoire que celle qu'on aimerait entendre. Un sol ne se reconstitue pas à l'échelle d'une vie humaine, ni même de plusieurs. Selon les travaux de Planet-Terre, la plateforme de l'ENS Lyon, la vitesse de formation d'un sol oscille entre 0,1 et 10 millimètres par siècle. Lisez bien : par siècle. Pour reconstituer un horizon A digne de ce nom, celui qui porte la fertilité, il faut compter de l'ordre du millier d'années, même si cette estimation reste une fourchette très variable selon le climat, la roche d'origine et la végétation.

On entend souvent dire qu'il faut tant d'années pour un centimètre de sol. J'évite volontairement ce genre de formule, parce qu'elle est trop variable d'un contexte à l'autre pour être sérieusement affirmée. Disons simplement ceci, qui suffit largement à donner le vertige : à l'échelle où nous artificialisons et érodons, le sol est, pour nous, une ressource non renouvelable. Ce qui part en une averse sur un champ nu mettra des siècles à se reformer, si tant est qu'il se reforme.

Cette lenteur de fabrication, mise en regard de la rapidité de destruction, c'est tout le drame silencieux des sols. On le retrouve dans la question de l'érosion des sols, où chaque hectare agricole perd en moyenne autour de 1,5 tonne de terre par an d'après l'INRAE, pour un coût estimé à 1,25 milliard d'euros par an à l'échelle de l'Union européenne.

Une fois qu'on sait lire un profil, reste à le ranger dans une catégorie, à le nommer. Et là, la pédologie a longtemps parlé plusieurs langues. La référence mondiale actuelle est la World Reference Base, ou WRB, dont la quatrième édition a été publiée le 1er août 2022 lors du 22e Congrès mondial de science du sol à Glasgow. Cette édition reconnaît 32 grands groupes de sols de référence, les Reference Soil Groups, qui couvrent l'ensemble des sols de la planète, du sol gelé des toundras aux vertisols argileux des tropiques.

La France, fidèle à sa tradition, a aussi développé son propre système : le Référentiel Pédologique français. Coordonné par Denis Baize et Michel-Claude Girard sous l'égide de l'AFES et de l'INRA, il connaît une première édition en 1992, une révision en 1995, puis une version actualisée publiée chez Quae en 2008. Cette dernière définit 110 références, un maillage fin pensé pour décrire la diversité des sols métropolitains avec une précision que la grille mondiale, plus généraliste, ne permet pas toujours. Certes, jongler entre deux systèmes complique le travail des cartographes ; mais cette cohabitation traduit aussi une réalité, celle que les sols français méritent un vocabulaire propre.

Alors, que trouve-t-on quand on creuse en France ? Le sol le plus répandu est le brunisol, cette terre brune de nos forêts et de nos campagnes tempérées, qui couvre près d'un cinquième du territoire. Viennent ensuite les calcosols, développés sur calcaire, puis les luvisols marqués par le lessivage des argiles, les rendosols peu épais des plateaux calcaires, les fluviosols des vallées alluviales, et les podzosols acides des landes et forêts de résineux. Ces proportions, issues des travaux du GIS Sol, restent des ordres de grandeur, car la mosaïque pédologique française est d'une finesse que peu de pays égalent.

Ce qui se joue sous cette diversité, c'est aussi un enjeu climatique majeur, et c'est là que les chiffres deviennent vraiment troublants. Les sols de France métropolitaine stockent, sur leurs trente premiers centimètres, de l'ordre de 3,75 gigatonnes de carbone, avec une incertitude de plus ou moins 1,27 gigatonne, soit une moyenne d'environ 74 tonnes par hectare selon l'INRAE et le GIS Sol. Le sol n'est pas qu'un support pour les cultures : c'est l'un des plus grands réservoirs de carbone des continents, et chaque hectare détruit relâche une partie de ce stock dans l'atmosphère.

Or, justement, on en détruit. En 2023, l'artificialisation des sols touchait 5,3 millions d'hectares en France, soit 8,3 % du territoire, au rythme de 20 000 à 25 000 hectares supplémentaires chaque année. Ce sont des sols qui ont mis des millénaires à se former et que l'on scelle sous le béton en quelques semaines de chantier. Ceux qui veulent comprendre comment la puissance publique tente d'enrayer le phénomène trouveront un éclairage dans la logique de zéro artificialisation nette. Et là où le sol naturel a disparu, c'est parfois un technosol, un sol reconstruit de main d'homme, que l'on tente de reconstituer à grands frais.

Nuançons toutefois : tout n'est pas perdu, et la pédologie a précisément pour mérite de nous faire voir le sol comme un patrimoine, au même titre qu'une forêt ancienne ou une zone humide. C'est cet acteur discret de l'ombre, ce ver de terre que l'on range parmi les espèces ingénieurs, qui fabrique au fil des siècles la fertilité que nous récoltons en une saison.

Dokouchaïev, en 1883 déjà, avait compris que le sol était vivant. Cent quarante ans plus tard, alors que nous mesurons au gigatonne le carbone qu'il retient et à l'hectare la vitesse à laquelle nous le perdons, la vraie question n'est peut-être plus de savoir ce qu'est un sol, mais combien de temps il nous reste pour le traiter enfin comme la ressource lente et précieuse qu'il a toujours été.

• Planet-Terre, ENS Lyon : https://planet-terre.ens-lyon.fr/
• INRAE, GIS Sol : https://www.gissol.fr/
• Association française pour l'étude du sol (AFES) : https://www.afes.fr/
• FAO, World Reference Base for Soil Resources : https://www.fao.org/soils-portal/soil-survey/soil-classification/world-reference-base/
• D. Baize, M.-C. Girard, Référentiel pédologique 2008, AFES, éditions Quae