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D. BAIZE, M.C. GIRARD, J. BOULAINE,
Cl. CHEVERRY et A. RUELLAN
II. OBJECTIFS et PRINCIPES DE BASE du RÉFÉRENTIEL PÉDOLOGIQUE
III. L'ORGANISATION DU RÉFÉRENTIEL
IV. DIFFÉRENTES UTILISATIONS DU RÉFÉRENTIEL
LE RATTACHEMENT AU R. P. : UNE DÉMARCHE EN QUATRE PHASES
FIGURE 1 : RATTACHEMENT D'UN SOLUM AU RÉFÉRENTIEL
FIGURE 2 : DIFFÉRENTS TYPES DE RATTACHEMENT
Depuis 1986, l'Association Française pour l'Étude du Sol a entrepris un travail destiné à remplacer le système français de classification des sols qui avait été élaboré en 1967 par la Commission de Pédologie et de Cartographie des Sols (C.P.C.S.).
Le système en cours d'élaboration reste dans le mode de pensée morpho-génétique qui demeure classique en France. Cependant, deux innovations majeures sont en cours d'introduction :
Ce qu'on appelle habituellement "le sol", en pédologie, est un objet naturel 1, continu et tridimensionnel, qui sera nommé "COUVERTURE PÉDOLOGIQUE" dans le présent Référentiel.
Les couvertures pédologiques sont formées de constituants minéraux et organiques, présents à l'état solide, liquide ou gazeux. Ces constituants sont organisés entre eux, formant ainsi des "structures" spécifiques du milieu pédologique. Les couvertures pédologiques sont en perpétuelles évolutions, ce qui leur confère une dimension supplémentaire : la durée.
C'est pourquoi leur étude doit se fonder sur trois séries de données :
Les couvertures pédologiques sont le plus souvent continues, mais il arrive qu'elles soient très réduites, voire absentes. En outre, elles sont fréquemment modifiées par des activités humaines, sur des profondeurs variables et de façon plus ou moins apparente.
Ce sont des continuums hétérogènes, mais les variations que l'on y observe d'un point à un autre ne sont pas aléatoires car les couvertures pédologiques sont elles-mêmes structurées. On peut distinguer plusieurs niveaux d'organisation dans une couverture pédologique. Les niveaux les plus fins ("organisations élémentaires", "assemblages") sont saisis à l'aide de divers outils d'appréhension, depuis le microscope électronique jusqu'à l'oeil nu. Aux niveaux plus élevés, on distingue :
Pour étudier les couvertures pédologiques, il est indispensable de réaliser des sondages, de creuser des tranchées ou des fosses, de les décrire, puis de prélever des échantillons pour analyses et examens complémentaires. Ces points d'observation et de prélèvement doivent être judicieusement localisés en fonction d'une analyse préalable du paysage (géomorphologie, hydrographie, végétation, etc.) mais aussi en tenant compte des informations acquises progressivement.
D'autre part, les couvertures pédologiques connaissent au cours du temps des transformations pseudo-cycliques, réversibles ou irréversibles. Les différentes organisations et certains caractères évoluent avec des durées et selon des périodicités diverses : journalières, saisonnières, annuelles... Les dates d'observation et d'échantillonnage sont donc des informations nécessaires.
En Science du Sol comme dans les autres sciences, lorsque le cerveau humain se trouve face à des continuums, il s'efforce de les découper en unités élémentaires : horizons et unités cartographiques dans le domaine spatial, unités typologiques ou "types" dans le domaine typologique.
Les horizons résultent de la subdivision d'une couverture pédologique en volumes considérés comme suffisamment homogènes. Il est clair que cette homogénéité est relative et correspond à une certaine échelle d'investigation. Elle autorise explicitement une hétérogénéité dans le détail : agrégats distincts, différents constituants formant la "masse basale" et, naturellement, les "traits pédologiques".
Par leur dimension verticale centimétrique à métrique, les horizons sont directement perceptibles à l'oeil nu sur le terrain. Le prélèvement d'échantillons est possible, à la main. C'est pourquoi l'horizon est le niveau d'appréhension le plus pratique pour observer et échantillonner une couverture pédologique. Le Référentiel Pédologique considère les horizons comme les entités de base permettant d'identifier, de caractériser et de définir une couverture pédologique.
Chaque horizon est un volume. Il est nécessaire de définir son contenu : description de ses constituants, organisations, caractères, propriétés et caractéristiques analytiques, mais aussi son contenant : description de ses limites, de son enveloppe. Sa dimension verticale la plus petite est au moins centimétrique et souvent décimétrique voire métrique. Ses dimensions latérales sont au moins décimétriques et le plus souvent hectométriques ou kilométriques. Un horizon n'est pas infini : il disparaît latéralement ou se transforme en un autre horizon. Son extension spatiale est délimitable.
Les limites supérieures et inférieures d'un horizon sont généralement conformes à la surface du terrain. Mais un horizon peut aussi se présenter sous la forme de lentilles ou de langues, il peut même être entièrement inclus dans un autre horizon. Les transitions entre horizons peuvent être nettes ou plus ou moins progressives. Chaque horizon est presque toujours associé géométriquement à d'autres horizons et lié à eux par des relations étroites, relations pédogénétiques (évolutions longues) et relations fonctionnelles (dynamique journalière ou saisonnière). Ces dernières revêtent une grande importance pratique.
La position d'un horizon par rapport à l'interface de la couverture pédologique avec l'atmosphère est une caractéristique essentielle. Elle conditionne en effet l'apport de matières organiques, l'importance des flux thermiques ou hydriques qui l'atteignent ou le traversent, la masse des horizons sus-jacents qui pèsent sur lui, la pénétration par les racines et les animaux, etc. presque toutes les conditions qui règlent son évolution et son fonctionnement.
Deux autres concepts seront utilisés dans le Référentiel Pédologique (définitions différentes de celles données dans d'autres pays ou antérieurement) : celui de Solum et celui de Profil.
Le Solum est une tranche verticale d'une couverture pédologique observable dans une fosse ou une tranchée. Si possible, on intègre dans le solum une épaisseur suffisante de la roche sous-jacente pour en permettre la caractérisation. Les dimensions horizontales d'un solum sont décimètriques : quelques décimètres de largeur et quelques centimètres d'épaisseur pour l'exploration et la description des caractères. La dimension verticale du solum varie de quelques centimètres (LITHOSOLS) à plusieurs mètres (vieilles couvertures pédologiques sous climats agressifs).
Le Profil est la séquence d'informations concernant un solum, ordonnée de haut en bas. Ces informations sont relatives à des caractères visuels (profil structural) ou bien à une seule variable (profil calcaire, profil hydrique, profil granulométrique) ou bien à des considérations plus synthétiques : profil d'altération, profil cultural.
Les notions de Solum et de Profil ainsi définies se distinguent donc nettement de la notion de pedon : unité de volume nécessaire et suffisant pour échantillonner et décrire la couverture pédologique en un point donné.
Les couvertures pédologiques sont des volumes naturels réels. Elles font l'objet de l'utilisation humaine, de l'étude scientifique in situ, de la prospection cartographique etc... Chaque solum, dont les dimensions sont limitées arbitrairement, est aussi un volume réel.
Les pédologues utilisent couramment les "horizons-concepts" qui sont le résultat de l'interprétation de certains caractères morphologiques propres à l'horizon considéré, associés à des processus pédogénétiques, mais qui résultent aussi de la prise en compte des autres horizons et de divers éléments du pédopaysage 2. Ces "horizons-concepts" sont l'objet d'une typologie morphogénétique et d'un langage synthétique auquel sont associés des symboles : H, O, A, E, S, BT... Ce sont les Horizons de Référence.
Une fois interprété, le solum peut être conceptualisé et schématisé sous la forme d'une superposition, dans un certain ordre, d'horizons de référence : c'est le "Solum-concept".
Les "solums-concepts" sont donc des abstractions qui se constituent dans le conscient collectif d'un groupe de pédologues par généralisation d'observations répétées. Cette conceptualisation, tributaire de l'état d'avancement des sciences et de l'expérience de chacun, associe une certaine morphologie, un certain fonctionnement, un ensemble de propriétés et un mode d'évolution pour définir des catégories : catégories morphologiques, pédogénétiques ou autres...
Le Référentiel Pédologique (en abrégé RP) n'est pas une classification. Ses auteurs ont cherché à établir une typologie qui soit à la fois scientifique et pragmatique, précise et souple, et qui ne comporte que deux catégories : les Références et les Types, subdivisions d'une Référence par adjonction d'un ou plusieurs Qualificatifs.
Le RP est conçu comme un espace typologique à N dimensions dans lequel sont repérées les Références sans souci de hiérarchisation. Lorsque c'est nécessaire pour établir des corrélations régionales, nationales ou internationales, le pédologue situe un solum-concept, une plage cartographique ou une unité cartographique par rapport à ces Références. Le RP présente une collection de Références dont le nombre augmentera certainement dans l'avenir. En effet, dès que l'on sera capable de conceptualiser des solums d'existence suffisamment générale et trop différents des Références définies antérieurement, on pourra en définir de nouvelles. Il s'agit donc d'un système entièrement ouvert.
Cette typologie tient compte :
La morphologie des solums (au sens large, incluant aussi les données analytiques et minéralogiques, etc.) constitue la base essentielle sur laquelle se fonde le rattachement des solums aux Références, en privilégiant cependant les caractères qui jouent un rôle majeur vis-à-vis des comportements et fonctionnements (textures, épaisseurs, différenciations structurales, etc.).
Les propriétés de comportement (agronomiques, sylvicoles, géotechniques) et de fonctionnement (régimes, fonctionnements hydrique, structural, etc.) ont été prises en compte le plus possible pour distinguer et définir les Références. C'est ainsi que les PÉLOSOLS, ARÉNOSOLS, VERTISOLS, PLANOSOLS, RÉDUCTISOLS ont paru nécessaires.
Les processus pédogénétiques ont été présentés lorsqu'ils sont suffisamment bien connus. Ils constituent le cadre idéal pour l'interprétation générale des solums et des pédopaysages. En effet, dans certains cas, la morphologie et les propriétés actuelles des sols découlent étroitement de l'action de la pédogenèse. Dans d'autres cas, au contraire, l'évolution pédogénétique est encore modeste et le solum reflète surtout les propriétés de la roche-mère (héritage). Lorsque on sait que plusieurs cycles de pédogenèse se sont succédés, priorité sera donnée aux évolutions les plus récentes.
Mais le RP constitue également un langage synthétique. Comme tel, il tient compte du vocabulaire qui se développe depuis plus de 20 années tant au niveau national que dans les instances internationales. Ainsi, un certain nombre de termes ont été empruntés à d'autres systèmes (PLANOSOLS, PÉLOSOLS, ARÉNOSOLS). En fonction des connaissances nouvelles acquises depuis 1967, il a fallu modifier la définition de certains termes anciens ou bien créer des néologismes pour exprimer des concepts nouveaux (ALOCRISOLS, PEYROSOLS, horizon réductique, etc.).
Ils constituent la base du système puisqu'ils servent à définir les RÉFÉRENCES. Le RP en propose plus de soixante-dix. Chacun est défini et décrit par plusieurs des éléments ci-dessous :
Un Horizon de Référence n'est pas, en général, diagnostique à lui tout seul. Ce sont certaines successions d'Horizons de Référence, les Solums-diagnostiques, qui permettent de rattacher tel solum à telle Référence.
Le plus souvent, elles sont définies par des Solums-diagnostiques. Mais certaines Références sont définies d'autres façons :
Les Références sont définies, à ce jour, par des séquences verticales d'horizons replacées dans leur pédopaysage. On espère que, dans un futur proche, il sera possible d'en définir un certain nombre à organisation latérale
Dans le RP, chaque Référence est présentée en renseignant les rubriques ci-dessous :
Les différences entre Références sont basées sur des propriétés observables et/ou mesurables. La présente version du RP propose 102 Références. Il est probable que leur nombre atteindra 150 pour traiter des sols du monde entier.
Les noms des Références comportent un ou deux mots et sont toujours écrits en lettres capitales.
Les Références peuvent être subdivisées en Types par l'adjonction de Qualificatifs. Ainsi, un CALCOSOL fluvique, vertique, humifère, réductique est un Type rattaché à la Référence des CALCOSOLS.
Il est nécessaire d'ajouter le plus grand nombre possible de Qualificatifs afin de préciser au maximum les propriétés d'un solum :
Une première liste de Qualificatifs (adjectifs, périphrases, préfixes) a été établie. Chacun précise un caractère du solum et une définition en est proposée de façon à ce que chaque terme n'ait qu'une seule signification. Les Qualificatifs sont toujours écrits en lettres minuscules.
Ne sont indiqués dans le RP que quelques Types connus mais il en existe certainement beaucoup d'autres. La liste des Qualificatifs étant ouverte et les combinaisons illimitées, la liste des Types est, par nature, ouverte et illimitée.
Au niveau mondial, les Références peuvent suffire pour échanger l'information ou pour exprimer la répartition des grands phénomènes pédologiques. En revanche, aux échelons national, régional ou local il est indispensable de les détailler afin de compléter l'information et de la rendre plus facilement utilisable.
C'est au niveau des Types qu'il sera possible d'établir des correspondances entre le Référentiel Pédologique et les diverses classifications existantes. C'est également à ce niveau qu'il sera possible d'extrapoler certaines connaissances acquises en un site (relations entre nature de la couverture pédologique et son utilisation) à tous les sites pédologiquement comparables. Ainsi, les résultats d'un essai agronomique mené sur un LUVISOL DÉGRADÉ, drainé, resaturé, à fragipan, sur limons du Faux-Perche seront peut-être généralisables à tous les sols de ce même Type dans le Bassin de Paris.
Il s'agit d'ensembles typologiques dont le concept central est bien défini et reconnu par nombre de classifications dans le monde (les PODZOSOLS, les sols andiques, les VERTISOLS, etc.) mais dont les frontières avec les autres Grands Ensembles voisins peuvent être assez floues.
La nécessité des GER a été ressentie surtout pour éviter les répétitions inutiles dans la présentation des Références. Ils regroupent plusieurs Références qui ont de nombreux caractères communs et qui, par exemple, montrent les mêmes Horizons de référence. La présentation de ces caractères communs et de ces horizons communs dans un même texte répond donc surtout à une nécessité rédactionnelle.
L'autre intérêt, d'ordre didactique, est de regrouper plusieurs Références dont les concepts centraux sont traditionnellement reconnus comme associés. Ainsi 7 Références caractérisées par l'existence d'un processus de podzolisation sont rassemblées dans un même GER des PODZOSOLS. Dans cet ouvrage, plusieurs GER sont présentés, mais on pourrait en constituer d'autres en opérant d'autres regroupements.
Les GER ne sont pas une catégorie du Référentiel Pédologique. Leur rôle y est secondaire et il ne faut pas leur donner d'importance hiérarchique.
Le Référentiel doit permettre de rattacher tout solum, toute plage cartographique ou toute unité cartographique à une ou plusieurs Références.
La démarche de rattachement comporte trois étapes :
La caractérisation optimale de la couverture pédologique en chaque site nécessite :
Certaines de ces informations sont recueillies rapidement, in situ, d'autres impliquent de mettre en oeuvre des techniques (de préparation, de mesure, d'analyse) afin de réaliser des études complémentaires, au laboratoire ou sur le terrain. Le recours à ces techniques occasionne un certain délai se mesurant en semaines ou en mois.
L'interprétation :
Ce sont les successions verticales ou latérales des différents
horizons qui éclairent le plus notre interprétation, car ces
superpositions ou ces enchaînements latéraux ne sont pas le
fait du hasard mais résultent de l'action de processus pédologiques
(naturels ou anthropiques) sur une roche-mère initiale.
Pour effectuer cette démarche d'interprétation, le pédologue puise dans le corpus des connaissances de son époque et dans son expérience personnelle. Il lui faut conceptualiser en termes d' Horizons de Référence les horizons qu'il a décrits et caractérisés. Pour cela, les traits pédologiques, certaines caractéristiques morphologiques et / ou analytiques sont attribués à des processus pédogénétiques, l'interprétation d'un horizon ne pouvant être faite indépendamment de l'organisation des horizons dans l'espace géographique (verticalement et latéralement), ni de nombreux éléments du pédopaysage.
Le rattachement :
Le rattachement consiste à relier un solum à une ou plusieurs
Références puis à lui donner le(s) nom(s) correspondant.
Cela se fait par un raisonnement pédologique qui est du même
ordre que celui effectué lors de l'interprétation des horizons.
Le rattachement est un système souple qui nécessite l'étude de la ressemblance entre un solum et les Références. Pour analyser cette ressemblance on peut se fonder sur les concepts statistiques de "modes" et de "distances mathématiques" et employer des méthodes telles que "analyses multidimensionnelles" et "systèmes experts".
On distingue des rattachements simple, imparfait, double, multiple et les intergrades (cf. figure 2).
Création d'une nouvelle Référence :
Si un solum se trouve très éloigné de toutes les
Références définies antérieurement, ce peut
être l'occasion d'ajouter au RP une nouvelle Référence.
Cela est en effet toujours possible sans pour autant remettre en cause l'ensemble
du Référentiel. De même il est possible de signaler
l'existence de nouveaux Types. Cependant, afin d'éviter la confusion,
toute proposition de création d'un nouvel Horizon de
Référence, d'une nouvelle Référence ou d'un nouveau
Qualificatif devra faire l'objet d'une étude préalable
détaillée et argumentée afin de maintenir la cohérence
générale.
Les informations pédologiques peuvent être traitées dans deux domaines distincts :
Dans ce domaine, l'organisation des Références et des Types en ensembles plus généraux est laissée au libre choix des pédologues. Ainsi, il est possible de rassembler toutes les Références et tous les Types présentant un caractère important en commun et de constituer ainsi un ENSEMBLE COGNAT. Par exemple, on pourra rassembler en un seul Ensemble Cognat (à la fois conceptuel et paysagique) tous les FLUVIOSOLS et tous les Types fluviques (CALCOSOLS fluviques, ARÉNOSOLS fluviques, RÉDUCTISOLS fluviques, etc...). Autre exemple : tous les Types ou Références connaissant des excès d'eau à moins de 50 cm. La constitution de ces Ensembles Cognats est entièrement libre.
Pour un certain nombre d'objectifs particuliers, il peut être nécessaire de construire une typologie ou une classification. Le Référentiel Pédologique fournit des matériaux pour une telle construction. A partir de tout ou partie du référentiel général, il est possible :
Lorsqu'on aura à utiliser ce Référentiel dans un cadre local (région de programme ou région naturelle, département, canton) il faudra certainement utiliser une terminologie plus détaillée que ce qui est nécessaire pour une synthèse nationale ou internationale. Il sera alors nécessaire de puiser dans la liste des Qualificatifs afin de caractériser les Types de manière détaillée. La nature de la roche-mère, en particulier, devra être précisée : définition pétrographique ou minéralogique, âge, mode de dépôt ou de mise en place, etc. Chaque Qualificatif employé ayant une définition relativement précise, l'information pédologique pourra circuler sans ambiguïté d'une région à l'autre ou de l'échelon local à l'échelon national.
Quant aux spécialistes d'autres disciplines scientifiques qui doivent prendre en compte les couvertures pédologiques, il leur est possible de se baser sur les seuls Horizons de Référence pour construire une autre typologie, qui corresponde à leurs besoins. Il leur est aussi possible d'inclure des éléments du pédopaysage (pentes, végétation...) pour compléter leur propre classification ou référentiel.
Dans le domaine de l'espace géographique :
La caractérisation d'une unité typologique n'est pas liée
nécessairement à une analyse spatiale ; il en va différemment
de l'unité cartographique qui est, par essence, liée à
une distribution spatiale (aires, formes, emplacements des plages cartographiques
la constituant). L'unité cartographique est tributaire des échelles
d'investigation et de publication de la carte et, de ce fait, associe souvent
plusieurs unités typologiques.
Le terme de cartographie, couramment employé, recouvre en fait deux activités distinctes :
La cartogenèse ne nécessite pas de faire appel à une classification générale pré-établie. En revanche, l'expression synthétique de l'organisation spatiale des couvertures pédologiques est facilitée par un langage. Le Référentiel Pédologique peut jouer ce rôle de langage par ses Qualificatifs, ses Horizons de Référence ou ses Références.
En ce qui concerne toutes les représentations graphiques, plusieurs questions se posent relatives à :
Le Référentiel est très souple et propose un langage qui peut aider les représentations :
En ce qui concerne la représentation en deux dimensions par surfaces fermées (carte), il semble que les Références soient bien adaptées à l'interprétation des plages cartographiques. En ce qui concerne les unités cartographiques, on peut adopter comme langage celui des Références, des Types ou des Ensembles Cognats. Pour les représentations en plans verticaux des couvertures pédologiques (coupes pédologiques) le langage du Référentiel peut être utilisé pour nommer les volumes présentés.
Pour la structuration de la légende d'une carte, le Référentiel n'impose aucune hiérarchie typologique. On peut décider de présenter cette légende structurée par pédopaysage ou par régions naturelles. Les présentations peuvent être différentes d'une carte à une autre, mais les cartes resteront compatibles si le langage synthétique (Références, Types, horizons, Qualificatifs) reste le même. Et ceci d'autant plus que l'ensemble de l'information graphique et sémantique sera contenue dans des bases de données informatiques. Le Référentiel n'impose donc pas une représentation cartographique mais propose un langage commun qui permet de passer d'une représentation à une autre.
Le Référentiel ne peut pas être le plus adéquat pour toutes les régions du monde : une adaptation est toujours nécessaire aux conditions particulières et aux besoins spécifiques d'applications pratiques. Mais cette adaptation devrait être facilitée, grâce aux principes du Référentiel.
Il n'est pas définitif : l'évolution continue de la connaissance et la maturation des concepts permettra d'être plus performants. Le RP a d'ores et déjà prévu les modalités de sa mise à jour.
Il n'est pas capable de régler les problèmes de la cartogenèse et en particulier ceux relatifs à l'extrapolation d'une série d'informations ponctuelles dans les trois dimensions de l'espace. On peut seulement espérer que le langage constitué par le Référentiel facilitera les diverses démarches.
1 objet naturel : c'est à dire dont l'existence initiale ne dépend pas de l'Homme.
2 pédopaysage : ensemble des horizons pédologiques et des éléments paysagiques (végétation, effets des activités humaines, géomorphologie, hydrologie, roches-mères ou substrats) dont l'organisation spatiale permet de définir, dans son ensemble, tout ou partie d'une couverture pédologique.
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