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SOLS Propriétés physiques et mécaniques

Du point de vue de ses propriétés physiques et mécaniques, le sol peut être considéré comme un système poreux à trois phases : solide, liquide, gazeuse.

Certaines des caractéristiques de ce système sont permanentes ; c'est le cas de la constitution physique du matériau : granulométrie, morphologie et espèce minéralogique des particules élémentaires. De façon très globale, un matériau déterminé peut être caractérisé une fois pour toutes par sa texture, qui traduit l'influence sur son comportement des différents constituants et des interactions qui se manifestent entre eux.

D'autres éléments de description sont plus contingents : la géométrie du système, couramment appelée structure par les agronomes et les pédologues, bien qu'elle dépende au premier chef de la texture, varie en fonction de l'intervention de facteurs climatiques (pluie, gel, sécheresse), biologiques (racines des végétaux, micro-organismes et macro-organismes du sol) et mécaniques, ces derniers mis en œuvre par l'homme pour l'utilisation du sol (agriculture, génie civil, etc.).

Enfin, l'équilibre des phases solides et liquides se déplace incessamment, et parfois de façon très rapide, en fonction du régime hydrique du sol.

Il résulte de ces considérations que les notions instantanées d'état physique et de comportement mécanique doivent être complétées par celles de leur évolution dans le temps, principalement en fonction de l'humidité.

Principales propriétés physiques

En interaction étroite avec les facteurs du climat, les propriétés physiques commandent les conditions de température, d'aération, de circulation et de stockage de l'eau, d'implantation et de fonctionnement du système racinaire des végétaux.

Plus ou moins directement, toutes les propriétés physiques se rattachent à une caractéristique fondamentale qui est la porosité.

La porosité d'une couche de sol en place est la partie d'un volume apparent unitaire qui n'est pas occupée par la phase solide. On la détermine à partir de mesures de densité apparente da (poids de terre sèche par unité de volume apparent) et de densité ou poids spécifique réel dr de la phase solide. La porosité totale P s'exprime en pour cent, à partir de ces données, par la relation :

Cette porosité est susceptible de varier de valeurs inférieures à 25 p. 100, pour des sols sablo-limoneux compacts, à des valeurs supérieures à 60 p. 100, pour des matériaux à structure fragmentaire fine, ou bien à la surface de sols argileux humides et fortement gonflés.

À la connaissance du volume total de l'espace poreux doit s'ajouter une évaluation de sa configuration : la taille des pores principalement, mais aussi leur forme, leur orientation, leur degré de connexion, leur tortuosité, etc. On doit pour cela faire appel à toute une série de techniques : porosimétrie au mercure, perméamétrie, morphométrie sur plaque mince, établissement de courbes de pF (teneur en eau en fonction de la succion), etc.

D'un autre point de vue, la porosité totale du sol résulte le plus souvent de la superposition de différents niveaux d'arrangement des constituants du sol :

– À l'échelle de l'assemblage élémentaire, la disposition relative des particules individualisées au cours de l'analyse granulométrique ménage un premier système de porosité dite, du fait de son origine, texturale ;

– Dans le cas des structures fragmentaires, les éléments structuraux sont délimités par un réseau plus ou moins complexe de fissures qui constitue, avec les canalicules et alvéoles d'origine biologique ou pédologique, un deuxième système de porosité dite structurale.

Porosité - crédits : Encyclopædia Universalis France

Porosité

La porosité texturale représente la fraction la plus importante et la plus fine de la porosité totale. Son rôle est essentiel dans le domaine de la réserve en eau des sols,[...]

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Écrit par

  • : directeur de recherche à l'Institut national de la recherche agronomique

. In Encyclopædia Universalis []. Disponible sur : (consulté le )

Médias

Porosité - crédits : Encyclopædia Universalis France

Porosité

Rôle comme réservoir d'eau - crédits : Encyclopædia Universalis France

Rôle comme réservoir d'eau

Réserves en eau - crédits : Encyclopædia Universalis France

Réserves en eau

Autres références

  • ABSORPTION VÉGÉTALE

    • Écrit par René HELLER, Jean-Pierre RONA
    • 4 440 mots
    • 6 médias
    Dans la phase liquide, le végétal absorbe les éléments du sol sous forme d'ions : par exemple, pour le potassium (K), ce n'est pas l'élément K qui est utilisé par la plante, mais le cation K+, provenant d'un sel de potassium dissocié dans l'eau (KCl, KNO3—, K2SO42—...
  • ACTINOMYCÈTES

    • Écrit par Hubert A. LECHEVALIER
    • 3 450 mots
    • 4 médias
    La fonction écologique des Actinomycètes au sein des écosystèmes est la décomposition des substances organiques.Les Actinomycètes, fort nombreux dans les sols, se joignent aux autres Bactéries et aux Champignons comme nettoyeurs de la nature et formateurs d' humus. Ils prolifèrent surtout...
  • AFFAISSEMENTS DU SOL

    • Écrit par Pierre DUFFAUT
    • 2 171 mots
    • 1 média

    Pour l'homme, le sol donne l'image même de la stabilité. Ni les modifications locales par érosion ou sédimentation ni les séismes ne mettent en cause cette référence. Alors, quand le sol se dérobe, l'homme est désemparé. Certes, la géologie enseigne que partout le sol monte ou descend – par exemple,...

  • AFRIQUE (Structure et milieu) - Géographie générale

    • Écrit par Roland POURTIER
    • 21 496 mots
    • 29 médias
    Les grands typesde sol sont étroitement dépendants des composants des roches mères et du climat. Le Maghreb comprend la gamme variée des sols méditerranéens, incluant encroûtements calcaires et sols salins. Dans le désert et les régions arides, les sols sont squelettiques, mais il suffit d'une pluie...
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Voir aussi