Des fonctions au concept global de sécurité des sols

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À l’interface avec le sous-sol, l’eau, l’air et la nature, les sols jouent un rôle essentiel dans l’environnement. La grande diversité des sols et de leurs propriétés reflète avant tout celle du sous-sol, dont ils résultent par altération. Complexes et multifonctionnels, ils se trouvent au cœur des grands enjeux environnementaux, comme la disponibilité en eau de qualité, la préservation de la biodiversité, la sécurité alimentaire, la lutte contre le changement climatique, etc.

Les fonctions du sol

Le sol remplit de nombreuses fonctions : support de production de biomasse, support du paysage, source de matériaux, mémoire du passé, filtration et épuration, régulation des eaux et des cycles du carbone et de l’azote et réservoir de biodiversité.

Les fonctions du sol
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Les fonctions du sol

Source : ©FAO 2015, Les fonctions du sol, Téléchargé le 9 août 2016

Le sol constitue un support physique et nutritionnel pour la plupart des plantes. Ils assurent de facto la sécurité alimentaire des populations via la production de biomasse agricole. Ils permettent également de produire de la Biomasse forestière par la voie de la production sylvicole. Les sols fournissent en outre des matières premières énergétiques et minérales. Selon l’INSEE, l’extraction de matières sur le sol français représente 637 millions de tonnes (Mt) en 2014. Elle regroupe principalement la biomasse et les minéraux de construction, l’extraction des minerais métalliques et des combustibles fossiles restant marginale.

Avec la récession de 2008, la baisse d’activité du secteur de la construction a réduit l’extraction de minéraux non-métalliques : 349 Mt en 2014 couvrent 90 % des besoins. Si en 2014 la biomasse produite en France (287 Mt) satisfait 83 % des besoins, les combustibles fossiles nationaux (1,1 Mt) en couvrent à peine 1 %.

Les sols participent naturellement à la filtration et à l’épuration de l’eau. Ils reçoivent aussi les boues des stations de traitement des eaux usées. En 2012, 42 % des boues (soit 415 milliers de tonnes de matières sèches) produites en France ont été épandues sur 2 à 3 % de la surface agricole utilisée. Les sols participent en outre aux grands cycles biogéochimiques de l’eau, du carbone et de l’azote.

À l’échelle globale, ils stockent 2 à 3 fois plus de carbone que l’atmosphère et 3 à 7 fois plus que la végétation dans le premier mètre. Ils constituent un immense réservoir de biodiversité : leurs micro-organismes sont considérés comme les êtres vivants les plus diversifiés et les plus abondants sur terre. Enfin, les sols conservent le patrimoine géologique, archéologique et les informations liés aux paléo-environnements et à l’évolution climatique. En 2015, 72 réserves naturelles, dont un quart spécifiquement géologiques, préservent un patrimoine remarquable : affleurements, roches, minéraux, fossiles, formations ou structures.

Les sols et les neuf limites planétaires

Les pressions exercées par l’homme sur la Terre ont atteint un tournant à partir duquel des changements globaux brusques de l’environnement ne peuvent plus être exclus. Neuf limites planétaires à ne pas dépasser ont été identifiées pour que l’humanité se développe dans un écosystème sûr : changement climatique, érosion de la biodiversité, perturbation des cycles biogéochimiques (azote, phosphore), acidification des océans, modification de l’usage des sols, appauvrissement de l’ozone stratosphérique, utilisation globale de l’eau douce, émission d’aérosols dans l’atmosphère et introduction d’entités nouvelles dans la biosphère.

Les variables de contrôle définies pour estimer les seuils critiques de ces limites n’intègrent pas la dimension des sols. Cependant, ces derniers se situent bien au cœur des grands enjeux environnementaux (disponibilité en eau de qualité, préservation de la biodiversité, sécurité alimentaire, lutte contre le changement climatique, etc.). À l’instar des milieux aquatiques, de l’air et de la nature, ils subissent des dégradations clairement identifiées dans les neuf limites planétaires. Des chiffres-clés relatifs aux sols en France illustrent la manière dont ils sont impliqués dans huit des neuf limites planétaires identifiées.

Sols et limites planétaires : principaux chiffres-clés

Note : en orange apparaissent les quatre limites d’ores-et-déjà franchies en 2015 : changement climatique, érosion de la biodiversité, perturbation du cycle biogéochimique de l’azote (Rockström et al., 2009), modification de l’usage des sols (Steffen et al., 2015). La transgression d’une ou de plusieurs limites induit le risque de franchir des seuils au-delà desquels des changements brusques sont susceptibles d’affecter l’environnement de manière catastrophique.

Source : Gis Sol, BDAT, RMQS, 2015 ; Agreste, Citepa, Unifa, Comifer, 2012 ; MTES/DGPR/Basol, 2018 ; Citepa, mise à jour avril 2017 – format Secten

Traitement : SDES, 2018

Le concept global de sécurité des sols

Au final, l’ensemble des connaissances acquises sur les sols français en trente ans, permettent de renseigner les cinq dimensions du concept global de sécurité des sols : capacité, condition, capital, connectivité, codification. Ces cinq dimensions distinguent de plus leur état optimal, actuel et leur usage.

La « capacité » d’un sol permet de répondre à la question « Que peut faire ce sol ? ». Les programmes de surveillance du GIS Sol alimentent la « condition » d’un sol, autrement dit, « Ce sol peut-il continuer à faire cela ? ». Quelques projets portant sur le stock de carbone ont permis d’aborder l’évaluation économique des sols (Gessol, EFESE) ou leur « capital ». De nombreux documents pédagogiques vers des publics variés (éclairés, décideurs, non-spécialistes) illustrent la « connectivité » entre les sols et leurs usagers. Enfin, quelques outils en appui aux politiques d’aménagements du territoire, de dépollution des sols ou d’estimation de projection d’émissions de gaz à effet de serre, illustrent la « codification ».