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4.1 - Choisir le point de relevé
Se placer dans une zone homogène du point de vue de la
topographie, du peuplement et de la végétation spontanée.
Il est souvent corrélé à certains paramètres caractérisant une
station, comme par exemple la réserve en eau, la charge en éléments
grossiers ou l'épaisseur des matériaux de surface.
Il explique donc la répartition des habitats et de leurs variantes.
Les situations topographiques rencontrées sont décrites par la
figure suivante
:
4.2 Relief
Les situations de plateau (1, 3) et de versant (4, 6, 5a) sont
typiques des habitats de la "chênaie sessiliflore" ou de la
"hêtraie".
L'exposition des versants peut avoir un impact sur la
croissance des arbres Ainsi, dans les zones où le relief est marqué :
- les versants exposés au sud sont soumis à un ensoleillement important qui peut engendrer une grande sécheresse, d'autant plus que la pente est forte,
- les versants exposés au nord ou bénéficiant de l’ombre d’un versant opposé, sont souvent caractérisés par une humidité atmosphérique plus importante d'autant plus que la pente est forte,
- les autres versants sont soumis à un ensoleillement modéré. Ils correspondent à des situations intermédiaires ente les deux premières.
Les situations de bas de versant concave
(7) ou de fond
de vallon (8)
sont typiques des « chênaies pédonculées arrosées » ou des « chênaies
pédonculées ligériennes à Fragon ».
On entend par bas de versant concave
Le bas de versant est parfois inexistant ; le versant se termine alors brusquement et le fond de vallon débute directement. Ce phénomène est fréquent lorsque la pente du versant est forte.
Les replats (5b, largeur minimale de 20 m) sur versant marqués ou les spatules de colluvionnement (2b, légère pente favorisant la non accumulation des eaux) sont aussi typiques des « chênaies pédonculées arrosées » ou des « chênaies pédonculées ligériennes à Fragon » car l’alimentation en eau est importante.
Les cuvettes (2a) caractérisées par l’absence d’évacuation des eaux de pluie sont typiques de la « chênaie pédonculée hydromorphe à Molinie » ou des « variantes engorgées des chênaies sessiliflores » ou de la « hêtraie ».
Les hautes ou basses terrasses alluviales (9, 10) sont typiques des « chênaies pédonculées » ou des «formations riveraines ». Elles s’identifient grâce à la présence d’un cours d’eau permanent (ou pratiquement permanent).
La position topologique se ddétermine à l'oeil sur le terrain. Cependant, elle peut aussi être étudiée à léchelle du massif, en interprétant les courbes de niveau sur une carte
4.5 Texture des différents horizons
Elle détermine la capacité du sol à retenir l’eau et les éléments minéraux nécessaires à la croissance des arbres. Elle influe également sur l’aération du sol (diffusion de l’oxygène) et sa sensibilité au tassement. Elle peut s’estimer au toucher et dépend de la teneur en argile, sable et limon. On distingue trois grands groupes de texture :
groupe des argiles (A); c’est un matériau
très fin, retenant au mieux l’eau et les éléments minéraux. Elle est souvent compacte et difficile à prospecter pour les
racines, d’autant plus quand elle est lourde et mal structurée (cela
dépend de la nature minéralogique de l’argile). Elle est sensible au
tassement en période humide.
A l’état sec, elle forme des blocs très durs (forte compacité) et
fortement cohérents. Humidifié, l’échantillon résiste à la pression,
colle aux doigts. Il est possible d’en faire un boudin assez fin
(pâte à modeler).
On peut distinguer selon la teneur éventuelle en limon et en sable :
- argile lourde (Alo) très compacte, très dur à modeler (forte teneur en argile),
- argile (A) moins riche en argile,
- argile sableuse (AS) gratte très nettement,
- argile limoneuse (AL) échantillon doux comme le limon mais moins souple (résiste à la pression).
groupe des limons (L); c’est un
matériau fin, qui retient bien l’eau mais très sensible au
tassement, surtout en période humide.
A l’état sec, il est doux comme du talc ou de la farine. Il tache
et dessèche les doigts.
A l’état humide, il s’écrase facilement sans coller les
doigts.
On peut distinguer selon la teneur éventuelle en sable et en argile :
- limon sableux (LS) présence de sable (il crisse) mais il n’est pas dominant,
- limon argileux (LA): on peut faire un boudin mais il se casse facilement et ne résiste pas à la pression,
- limon (L): pur reconnaissable à sa texture soyeuse, douce au toucher.
groupe des sables (S); c’est un matériau très meuble,
constitué d’éléments plus gros. Un sol sableux
ne retient que très peu l’eau et les éléments minéraux, mais il est
souvent bien aéré et peut facilement être prospectable par les
racines. Il est peu sensible au tassement.
On le reconnaît facilement car il
gratte les doigts et crisse à l’oreille, même les
sables les plus fins.
On peut distinguer, selon la teneur en limon et en argile:
- sable limoneux (SL) sable dominant dans le mélange mais la présence de limon tache légèrement les doigts,
- sable argileux (SA) sable dominant mais l’échantillon devient plus ou moins collant et plastique,
- sable (S): pur.
Les argiles, matériaux très fins, sont souvent emportées par les eaux de pluie vers le fond des sols (lessivage). La transition entre les horizons de surface drainants (limons, sables) et les planchers argileux (horizons à dominante argileuse) peut être plus ou moins brutale et jouer sur la capacité d’enracinement des arbres et sur la formation d’une nappe d’eau temporaire.
- Il est donc intéressant de noter la profondeur d’enrichissement en argile (LA, AL, SA, A, Alo, AS).
- Les argiles plus compactes représentent souvent un frein à l’enracinement. La profondeur d’un plancher argileux (horizons à dominante argileuse) doit être relevée.
- La sensibilité au tassement s'estime notamment en relevant la texture dominante dans les 30 premiers cm S (SL, SA, S) ; L (LA, LS, L) ; A (AL, AS, Alo, A).
4.5.5 Estimation grossière de la réserve en eau
La réserve en eau est la quantité d’eau effectivement retenue par le sol et mobilisable par les racines des plantes. C’est un facteur déterminant pour la croissance des arbres et la résistance à la sécheresse climatique.
Elle dépend bien sûr
de l’alimentation en eau et de la position
topographique.
Mais elle est aussi fonction de :
- la texture de chaque horizon et de leur épaisseur,
- la profondeur de sol prospectable par les racines (profondeur d’apparition d’un obstacle à l’enracinement),
- la charge en éléments grossiers (silex, graviers, éléments grossiers calcaires…).
La réserve en eau est faible dans les cas suivants :
- tarière bloquée dans les 40 premiers centimètres du sol par une forte pierrosité (silex, graviers, cailloux calcaires…) ou par la roche mère (substrat calcaire, grès, granite) à chacun des 3 essais,
- tarière bloquée à chacun des 3 essais par une forte pierrosité dans les sols sableux dès la surface (S, SL, SA),
- sols avec des sables épais (S, SL, SA) (> 70 cm à chacun des 3 essais).
Attention !
Quand les sols sont secs en été, les argiles sont difficilement
pénétrables par la tarière. Cela peut biaiser le diagnostic de la
réserve en eau.
4.5.5 Engorgement
L’excès d’eau peut fortement limiter la croissance de certaines essences, voire interdire leur implantation. Il en existe deux formes :
4.5.5.a Engorgement temporaire
Il est le plus souvent dû à un excès d’eau saisonnier. Il s’observe sur les plateaux ou dans les positions topographiques basses (zone de battance d’une nappe permanente) et induit une anoxie (manque d'oxygène) du sol. Cela a des conséquences négatives sur la nutrition en éléments minéraux, le prélèvement en eau et le développement racinaire. L'arbre est alors plus sensible aux sécheresses estivales.
Un engorgement est d’autant plus défavorable qu’il dure longtemps et est proche de la surface. On cherchera donc à caractériser son intensité et sa profondeur d’apparition. L’engorgement conduit à des déplacements plus ou moins marqués du fer contenu dans le sol. Ces migrations sont plus ou moins rapides selon le niveau d'acidité du sol et engendrent des traces d’hydromorphie. Les taches rouille correspondent à un enrichissement localisé en fer, les taches grises de décoloration sont dues à une disparition du fer. Elles sont donc plus visibles que sur sol à pH élevé.
Le premier stade d’engorgement temporaire se traduit par la présence de taches rouille (fer oxydé) au sein de la couleur d’origine du matériau. à ce niveau, la croissance des essences n’est généralement pas entravée.
La présence d’une nappe temporaire peut également se traduire par un horizon décoloré sous un horizon coloré.
La profondeur d’apparition des traces d’hydromorphie (au moins 5 % de taches rouille et de décoloration) est intéressante à noter [Fig. 51].
Lorsque l’engorgement s’intensifie, des taches gris-blanc (décoloration du matériau due au départ du fer) apparaissent en plus de taches rouille.
L'hydromorphie est marquée quand :
les taches rouille, les taches de décoloration et les concrétions
ferromanganiques (concrétions noirâtres) occupent au moins 40 % du
matériau [Fig. 52]. La croissance des arbres est alors freinée selon la profondeur
d’apparition de ces taches et la sensibilité de certaines espèces.
L'horizon est grisâtre clair ou blanchâtre; ce phénomène est dû à la disparition du fer dans les milieux acides engorgés (fer réduit solubilisé). On parle alors de déferrification qui se traduit par des horizons grisâtres clairs voir blanchâtres pour les sols les plus acides, sans taches rouille [Fig. 53].
Attention !
Parfois les eaux de pluie, et non l’engorgement, décolorent les
horizons de surface des sols acides (perte de fer et d'éléments
minéraux). La distinction [Fig. 54] est alors
difficile à faire avec les sols très acides engorgés sans
tâches rouille en surface. Pourtant elle est nécessaire car les
contraintes imposées aux arbres sont différentes. Les sols engorgés se
reconnaîtront en examinant la flore (espèces de milieux
engorgés) et en observant les horizons sous-jacents où apparaissent
des taches rouille.
La profondeur d’apparition d’une hydromorphie marquée (plus de 40% de taches rouille et de décoloration ou horizon grisatre clair ou blanchâtre) est importante à noter car elle informe sur l’adéquation de l’essence à la station. Si elle est marquée dans les 30 premiers centimètres, l’engorgement est contraignant. Il ne l’est plus au-delà de 50 centimètres.
L'hydromorphie peut parfois être masquée par la matière organique provenant des racines de Molinie ou de Fougère aigle (couleur gris noirâtre) [Fig. 56]. Un engorgement important sur sol riche, notamment sur sol calcaire, ne se traduit pas toujours par une hydromorphie marquée (migration du fer plus lente)
4.5.5.b Engorgement permanent (ou quasi permanent)
Il est souvent dû à une position topographique basse avec des approvisionnements constants (rivière...). Il est visible dans les fonds de vallée, où la nappe est fréquemment observée par sondage à la tarière quelle que soit la saison. Il induit des conditions asphyxiantes, constituant un obstacle majeur pour le développement racinaire de la plupart des essences.
Il peut se traduire par un sol
de teinte gris verdâtre ou bleuâtre due à la présence de fer réduit en
raison de son immersion permanente (gley) [Fig. 57].
La zone de battance de la nappe (gley oxydé) se différencie de
celle où la nappe est permanente (gley réduit) [Fig. 58] par la
présence d’un certain nombre de taches rouille.
Leur profondeur d’apparition doit être notée. En effet, les
gleys sont peu contraignants lorsqu’ils apparaissent en profondeur ;
près de la surface, ils deviennent très asphyxiants puisqu’ils
témoignent de la permanence de la nappe à ce niveau.
La présence de Tourbe (horizon très riche en matière organique présentant une couleur noire ou brune, et une structure souvent fibreuse) est un autre indicateur d’un engorgement permanent.
La profondeur d'apparition d'un gley réduit, d'un gley oxydé ou de la Tourbe doit être notée.
4.5.6 Carbonatation
Sur le terrain, le test consiste à appliquer quelques gouttes d’acide
chlorhydrique (solution HCl du commerce diluée au 1⁄4) sur une
fraction de terre fine : elle est carbonatée [Fig.
59] si elle produit une effervescence.
L’acide chlorhydrique permet également de vérifier si les
éléments grossiers sont calcaires (risque de
confusion avec les silex blanchis) [Fig. 60].
Profondeur d’apparition de la carbonatation de la terre : elle donne des sols chimiquement riches mais constitue un facteur limitant voire rédhibitoire pour la croissance de nombreuses essences forestières.
Profondeur d’apparition des éléments grossiers calcaires et nombre : a réserve en eau est moindre, ce qui est néfaste pour certaines essences comme le Chêne pédonculé, le Frêne...