Les mécanismes de la salinisation des sols

Les mécanismes de la salinisation des sols Causes de la salinité des sols
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Les sols salés sont formés à partir de trois processus physico-chimiques qui sont la salinisation, la sodisation et l’alcalinisation (Montoroi, 2005). Ces mécanismes peuvent s’associer différemment suivant les caractéristiques du milieu d’accumulation (Ilou, 1995).

1.    La salinisation

Le mécanisme de la salinisation des sols se produit lorsque la minéralisation de la solution du sol dépasse un certain seuil sous l’influence d’un mécanisme physique (évaporation, drainage insuffisant, altération des minéraux et accumulation…). Au-delà de ce seuil, les végétaux subissent une sécheresse physiologique due à une pression osmotique très forte et à une toxicité en certains éléments (Montoroi, 2005).

La teneur d’une solution de sol en sels solubles est déterminée par sa conductivité électrique (CE), rapportée à une température standard (en général 25°C) et exprimée en dS.m-1. Celle-ci est d’autant plus élevée que la concentration ionique de l’électrolyte l’est aussi (Montoroi, 2005).

On définit en général deux types de salinisation, la salinisation primaire et la salinisation secondaire.

1.1.    La salinisation primaire

Elle résulte de la présence initiale de sels dans le sol ou dans la nappe phréatique et peut affecter des milieux naturels sans qu’il y ait intervention directe de l’homme. L’altération des roches contenant des minéraux sodiques, potassiques ou magnésiques conduit à des sels souvent solubles, en particulier les chlorures, les sulfates, les carbonates, les bicarbonates et parfois les silicates de ces métaux (Zahow et Amrhein, 1992). Selon Aubert (1975) et de façon générale « les sols sodiques en Afrique du Nord proviennent principalement d’une action de la mer (pas actuelle) ou de la présence de dépôts lagunaires salés et gypseux répartis dans l’échelle stratigraphique depuis le Trias jusqu’au Quaternaire. En Algérie, les couches géologiques salifères, comme le gypse triasique; grès du Crétacé moyen; marnes sénoniennes dans le Sud-Constantinois; poudingues, grès et limons rougeâtres de l’Oligocène continental (Aquitanien) ; poudingues et grès cartésiens; argiles, grès et poudingues helvétiens; gypse, marnes et calcaires du Sahélien; grès du Pliocène continental (bassins fermés des Hautes Plaines); formations quaternaires des plaines littorales, des basses plaines oranaises et des dépressions fermées.(Benchetrit, 1956.)

1.2.    La salinisation secondaire

C’est un processus d’enrichissement d’un sol en sels solubles causé par l’approvisionnement en eau pour l’irrigation et qui aboutit à la formation d’un sol salin. L’irrigation altère le bilan hydrique du sol en générant un apport d’eau supplémentaire ; cet apport est toujours associé à un apport de sels (FAO, 2006). Un excès d’eau entraine la remontée d’une nappe phréatique salée, tandis qu’un manque d’eau provoque une lixiviation insuffisante des sels (Boivin et al, 2002). Les sols affectés par salinisation secondaire est de 20% à 50% des terres irriguées en Algérie (Douaoui et Hartani, 2007)

2.    La sodisation

Le processus de sodisation se produit lorsque le complexe organo-minéral d’échange est progressivement saturé par l’ion Na+ (horizon sodique). Les agrégats deviennent instables à partir d’un certain seuil et la dégradation des propriétés physique du sol est potentielle (Servant, 1978).

On détermine la sodisation par le pourcentage de sodium échangeable ESP (Exchangeable Sodium Percentage) par rapport à la capacité d’échange des cations (CEC).

ESP = 100 * Na échangeable (en meq/l) / CEC (en meq/l).

Si cette valeur est supérieure à 15%, on parle d’un sol sodique. Ce pourcentage est en étroite relation avec un paramètre utilisé par l’école de Riverside, aux USA, qui est le SAR (Sodium Absorption Ratio) de l’extrait de la pâte saturée.

Le SAR est défini par l’expression :

SAR = Na+/ ((Ca++ + Mg++) / 2)0.5

Dans laquelle : Na+, Ca++, Mg++ sont les teneurs en meq/l de la solution. La sodisation des sols est l’une des conséquences les plus dommageables et la plus répandue de l’irrigation, en zone aride. Elle influe sur la perméabilité en favorisant le gonflement et la dispersion des colloïdes du sol et entraîne des problèmes de toxicité des plantes (Ilou, 1995).

3.    L’alcalinisation

Le processus d’alcalisation intervient lorsqu’un sol à complexe saturé en sodium se transforme physiquement suite aux réactions d’échange entre l’ion Na+ et les protons au moment d’une humectation (Montoroi, 2005). L’alcalinisation se traduit par une augmentation du pH du sol suite à l’accumulation de bases faibles. Elle peut être d’origine naturelle ou due à une irrigation mal contrôlée. Les eaux d’irrigation faiblement minéralisées présentent une alcalinité résiduelle calcite positive, c’est à dire un excès de carbonates (bases faibles) par rapport au calcium. La concentration de ces eaux par évaporation au cours de l’irrigation entraîne la précipitation de la calcite. Au fur et à mesure que les processus de concentration et de précipitation de la calcite se poursuivent, la teneur en calcium décroît alors que les carbonates s’accumulent.

Source:

MAAMAR Mahmoud 2016.

Cartographie, de salinité dans une parcelle cultivée de la plaine de la Mina (Relizane).

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