Qu'est-ce que la science du sol?
C'est l'étude des premiers mètres de la surface terrestre. Cette partie que nous appelons la saleté ou le sol et où se trouvent la plupart des racines des plantes. Si vous poussez une pelle dans le sol et tirez une pelle pleine de terre, c'est la profondeur que la plupart des pédologues étudient. Les propriétés chimiques, physiques et biologiques de cette pelletée de terre détermineront ce qui se passe dans le sous-sol (la couche de sol sous les quelques mètres supérieurs) et le substrat plus profond.
Où travaillent les pédologues ?
Ils travaillent partout dans le monde. La plupart des pédologues travaillent une partie du temps dans des champs d'essai ou aident les agriculteurs à accroître la productivité de leurs fermes et le reste de leur temps dans des laboratoires analysant les données des champs qu'ils ont parcourus.Les pédologues travaillent dans un large éventail de sous-spécialités : cartographie des sols, séquestration du carbone, gestion des éléments nutritifs, pédologie (comment se forment les sols) et propriétés physiques, chimiques et microbiennes du sol. L'accent est mis ici sur les scientifiques qui étudient les propriétés physiques, chimiques et microbiennes des sols et comment les améliorer.
Scientifiques du sol au travail
Dre Wendy Taheri
Docteur en philosophie (Ph.D.) Écologie et biologie évolutive
Partenaire fondateur de TerraNimbus, LLC
Source photo : ecofarmingdaily.com
Le Dr Taheri étudie le rôle des champignons mycorhiziens arbuscusculaires (AM Fungi) dans l'apport de nutriments aux plantes. Elle étudie également l'impact des produits synthétiques sur la symbiose plantes-champignons.
Récemment, elle a étudié les interactions entre le phosphore du sol et les micro-organismes. Elle a terminé une étude qui dit
"... les activités biologiques du sol transforment continuellement le P en formes avec une mobilité et une disponibilité des plantes variables et introduisent donc un aspect cinétique dans la rétention du P et la disponibilité des plantes."
Elle remet en question l'utilisation d'analyses de sol conventionnelles pour diriger les applications de P car elles ne tiennent pas compte de la nature fluide du P dans le sol en raison des interactions avec les micro-organismes et les plantes.
Dr Sieglinde Snapp
Doctorat Physiologie Végétale
Source photo : canr.msu.edu
Professeur d'écologie des sols et des systèmes de culture et directeur associé du Center for Global Change & Earth Observations, Michigan State University, MI
Le Dr Snapp s'intéresse non seulement au réseau trophique du sol, mais également au fonctionnement des systèmes agricoles. Ses recherches portent sur le cycle des éléments nutritifs du sol des plantes et sur la contribution de l'utilisation de cultures de couverture à la biologie du sol. Le Dr Snapp travaille sur "... la conception écologiquement rationnelle de l'agriculture par le biais d'approches multidisciplinaires, d'expérimentations sur le terrain à long terme, de recherche-action participative et de modélisation de systèmes". Le Dr Snapp a trouvé"Lorsque le réseau trophique du sol est restauré, les agriculteurs n'ont plus besoin d'appliquer de produits chimiques car les fonctions de l'écosystème sont restaurées. La réduction des besoins en irrigation et en labour se traduit également par des économies de coûts.
Les micro-organismes construisent la structure du sol et, avec les pratiques agricoles naturelles, empêchent l'érosion du sol par le vent et l'eau. Ils aident également à briser les couches de compactage permettant aux racines de pénétrer plus profondément dans le sol, pour une meilleure santé et productivité.
Dr Ashok Patra
Doctorat Sciences du sol et chimie agricole
Source photo : projectmanagement.comDirecteur, ICAR-Indian Institute of Soil Science, s'intéresse aux sols suppresseurs de maladies. La suppression des maladies du sol se produit lorsqu'une maladie transmise par le sol est réduite même lorsque la plante hôte et l'inoculum sont dans le sol.
Cela est possible, selon les recherches du Dr Patra, car « la capacité de suppression de la maladie est principalement attribuée aux diverses communautés microbiennes présentes dans le sol qui pourraient agir contre les agents pathogènes transmis par le sol de manière multiforme. »
Le Dr Patra dit également « … il y a de plus en plus de preuves sur le rôle des facteurs abiotiques du sol qui influencent largement la suppression de la maladie. Les interactions complexes du sol, de la plante et des composants environnementaux dans un triangle de maladies rendent ce processus complexe mais crucial… »
Les pratiques agricoles conventionnelles qui incluent le travail du sol et l'utilisation intensive de produits synthétiques perturbent le triangle sol, plante, micro-organisme et permettent aux agents pathogènes de devenir dominants. Les plantes ne sont pas aussi saines et plus d'engrais sont utilisés, créant un cercle vicieux.
Dr Louis Schipper
PhD Boigeochimie des sols
Source photo : sciencelearn.org
Professeur, Département des sciences de la Terre et des océans, Université de Waikoto, Nouvelle-Zélande.
L'écologie microbienne et l'échange de carbone dans les pâturages sont les principaux intérêts de recherche du Dr Schipper.
Il s'intéresse particulièrement aux zones humides riveraines (zones humides proches des cours d'eau et des lacs) et à leur effet sur le lessivage des nitrates. Sur les pentes, il a constaté que la couche arable des champs cultivés de manière conventionnelle s'écoulait dans les cours d'eau et les voies navigables en aval lors des grands épisodes de pluie. Cette perte de terre végétale entraîne également une perte de micro-organismes et une augmentation des effluents de pâturage.
Le Dr Schipper travaille également sur un certain nombre de projets de recherche qui incluent le carbone du sol et la séquestration du carbone.
Ray Archuleta
Source photo : http://solhealthacademy.orgScientifique professionnel certifié du sol avec plus de 30 ans d'expérience au sein du NRCS en tant que spécialiste de la qualité de l'eau, spécialiste de la conservation des sols et agronome de la conservation.
À sa retraite, il a fondé la Soil Health Academy, où les stratégies de biomimétisme et les principes de l'agroécologie sont enseignés.
L'objectif est d'améliorer la fonction des sols à l'échelle nationale. L'objectif de la Soil Health Academy est d'enseigner aux participants "... comment améliorer la santé des sols grâce à des principes agricoles pratiques et régénérateurs qui sont la clé du succès de l'agriculture et de l'élevage."
Dr Eric Brevik
Doyen du Collège des sciences agricoles, de la vie et physiques
Source photo : sol.copernicus.org
Professeur de géologie et de sols, Dickinson State University, ND.
Éditeur de SOIL, un magazine de recherche interdisciplinaire en sciences du sol en ligne.
Le Dr Brevik croit que tout le monde est, d'une manière ou d'une autre, impliqué dans le sol. Il invite davantage de disciplines à examiner les interconnexions du sol avec "... la biodiversité, les biocarburants/la sécurité énergétique, le changement climatique, les services écosystémiques, la sécurité alimentaire, la santé humaine, la dégradation des sols et la sécurité de l'eau, pour n'en nommer que quelques-uns".
Une approche interdisciplinaire de la science du sol conduit à une compréhension plus profonde des interconnexions entre le sol sous nos pieds et le microbiome dans notre intestin, pour ne citer qu'un exemple.
Dre Elaine Ingham
Source photo : www.solfoodweb.com
Le Dr Ingham est le fondateur de la Soil Food Web School du Dr Elaine. Biologiste des sols de renommée mondiale, elle se passionne pour donner aux gens les moyens de créer un sol plein de vie. Le Dr Ingham veut rendre la base scientifique d'un sol sain accessible aux gens ordinaires avec son "Soil School". Elle travaille avec des organisateurs de jardins communautaires, des personnes intéressées à cultiver leur propre nourriture et des agriculteurs commerciaux. Dans les mots du Dr Ingham, elle explique la différence entre la saleté et le sol.
La saleté est stérile. Il est composé de minéraux – argile, limon, sable – et, au mieux, d'une petite quantité de matière organique ainsi que d'agents pathogènes et de bactéries anaérobies. Le sol, en revanche, ne se limite pas aux minéraux et à la matière organique. C'est un réseau trophique composé de champignons et de bactéries, qui sont la proie de protozoaires, de nématodes, de micro-arthropodes et d'autres organismes plus gros. Deux parcelles de terre n'auront pas le même réseau trophique du sol. Pourquoi?
Les micro-organismes ne sont pas responsables des cycles complexes du réseau trophique du sol. Ce sont les plantes elles-mêmes qui contrôlent l'action. Au fur et à mesure que les besoins en nutriments des plantes changent au cours de la saison, la plante stimule différentes bactéries et champignons pour fournir des nutriments.
Dr Pardon Muchaonyerwa
Source photo : page LinkedIn du Dr Muchaonyerwa
Professeur Université du Kwazulu-Natal, Afrique du Sud
Le Dr Muchaonyerwa fait actuellement des recherches sur la gestion du phosphore et du potassium dans l'agriculture, la réhabilitation des ravins et le stockage du carbone dans le sol.
Il s'intéresse à la manière d'utiliser les déchets organiques, tels que les lentilles d'eau, à la fois pour la récupération des nutriments et la valeur fertilisante de la biomasse de macophytes.
Le Dr Muchaonyerwa a déclaré
« Comme d'autres pays tropicaux et subtropicaux, les sols d'Afrique du Sud sont soit trop acides, avec peu de nutriments, soit trop salés. Les déchets provenant d'activités anthropiques, y compris l'exploitation minière et d'autres activités industrielles, réduisent la qualité de certains des meilleurs sols potentiels »
Les problèmes auxquels l'Afrique du Sud est confrontée à cause des activités anthropiques concernent le monde entier, il parle donc pour nous tous.
Dr Boris Boincéan
Source photo : slaviccenter.osu.edu
Professeur et directeur, Institut de recherche Selectia sur les grandes cultures, Université d'État Alecu Russo, Moldavie
Les recherches du Dr Boincean portent sur les grandes cultures et l'utilisation de cultures de couverture. Il a de nombreuses études qui indiquent que l'utilisation de cultures de couverture, en particulier de légumineuses, est très avantageuse pour la production de blé d'hiver. Le blé d'hiver est largement cultivé dans les steppes. Il a déclaré
"La durabilité exige une transition rapide vers une agriculture de manière écologique - avec une structure différente des surfaces ensemencées, pas de jachère noire, moins de terres en cultures en rangs et une augmentation de la surface en cultures semées compactes comprenant des légumineuses et des graminées vivaces, accompagnées de réintégration de l'agriculture et de l'élevage.
Dr Rattan Lal
Source photo : worldfoodprize.org
Le Dr Lal est professeur de sciences du sol et directeur fondateur du Carbon Management & Sequestration Center de l'Ohio State University. Il est l'un des pédologues les plus éminents de notre époque.
En 2020, il a reçu le Prix mondial de l'alimentation pour avoir développé une approche centrée sur le sol pour cultiver des aliments tout en préservant les ressources naturelles et en atténuant le changement climatique.
Ses réalisations s'étendent sur cinq décennies et il a aidé d'innombrables petits exploitants agricoles à atteindre la sécurité alimentaire. Des millions d'hectares d'écosystèmes tropicaux naturels ont été sauvés de la destruction grâce à ses efforts, créant d'énormes zones de séquestration du carbone.
Ses recherches ont toujours porté sur l'amélioration de la santé des sols comme base d'une société saine. Il a exploré et mis au premier plan des techniques telles que le non-labour, la culture de couverture, le paillage et l'agroforesterie. Le Dr Lal a souligné que la santé du sol est essentielle à l'efficacité de l'irrigation et des engrais. Son travail dans les années 1970 allait à l'encontre des techniques agricoles conventionnelles, mais a été prouvé au fil des ans par plus d'un pédologue.
Les travaux du Dr Rattan Lal sont repris par de nombreux autres scientifiques du sol à travers le monde. Les paroles du Dr Lal expliquent parfaitement le sol :
"Je crois que le sol est une chose vivante. C'est ce que signifie la santé du sol, le sol est la vie. Chaque être vivant a des droits. Par conséquent, le sol a des droits. Tant que vous consommez les ressources naturelles - nourriture, eau, éléments - provenant de la sol, vous devez au sol de remettre quelque chose, de rendre quelque chose, tout ce que vous pouvez."
Le sol est la base de la vie terrestre. Toute vie terrestre. Chaque être vivant sur la planète dépend du sol. Et pourtant, ce matériau qui se cache sous la surface de la terre est sous-estimé, non reconnu.
Il y a beaucoup plus de pédologues qu'il n'est possible d'en nommer dans cet article. Le fait que le sol soit étudié si intensément et que son importance soit reconnue est un très bon signe pour l'humanité.
Les pédologues du 21ème siècle étudient toute la vivacité du sol ; la création d'humus à partir de l'action des macro et micro-organismes sur la matière organique en décomposition, les relations mutualistes entre micro-organismes et plantes, et les réseaux de communication souterrains créés par les champignons. Il y a tant à apprendre sur le sol sous nos pieds.
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