Les sols calcaires occupent une large place dans les paysages pédologiques de Midi-Pyrénées, mais l'usage de la terminologie "calcaire" est souvent confuse ; voilà donc quelques définitions et remarques, tirées de mes observations personnelles ou d'ouvrages de référence (parmi lesquels "Référentiel pédologique 2008", "Guides analyses en pédologie", "Petit lexique de pédologie", "Les bases physiques, chimiques et minéralogiques de la science du sol" etc..).

  • Sols calcaires, horizons calcaires

Utilisé comme un adjectif ("sol calcaire"), calcaire signifie que le sol observé contient du CaCO3 en quantité suffisante pour produire une effervescence à froid avec HCl. Du point de vue du Référentiel pédologique, l'adjectif signifie que l'on se trouve en présence d'un solum dans lequel CaCO3 est seul présent ou majoritaire, c'est à dire en plus grande quantité que MgCO3 (rapport CaCO3/MgCO3 > 8).

Le terme est souvent confondu avec le vocable "carbonaté" alors que ce dernier possède un sens plus large :  carbonaté signifie en effet que le solum contient plus de 2% de calcite ou de dolomite dans la terre fine  donc une chimie des cations dominée soit par le calcium, soit par le magnésium, l'effervescence à HCl pouvant aussi bien être vérifiée à froid qu'à chaud.

La terminologie "calcaire" s'associe autant à un solum qu'à un horizon. On peut donc observer des horizons calcaires dans des profils qui ne seront pas rattachés in fine aux solums calcaires ; c'est le cas dans les coteaux issus du démantèlement des plateaux d'épandages anciens (Ger, Lannemezan, Cieutat dans une moindre mesure), armés sur des épandages molassiques recouverts de placages acides.

  • sols calcaires et effervescence à HCl

On peut aussi considérer comme calcaire un horizon ou un solum dont l'effervescence à HCl ne se vérifie pas dans la terre fine mais qui possède des éléments grossiers calcaires en grand nombre. Dans ce cas, l'ambiance chimique calcaire se vérifie malgré tout (cf infra). Il est donc indispensable de vérifier avec précision sur le terrain où se situe l'effervescence : dans la terre fine ou dans les éléments grossiers, dans des revêtements ou des ciments. Cette observation est plus importante que de tenter de quantifier l'intensité de l'effervescence observée (bon courage).

  • Sols calcaires et Référentiel pédologique 2008

On trouve deux types de sols exclusivement ou quasi exclusivement constitués d'horizons calcaires dans le référentiel pédologique 2008 : les RENDOSOLS et les CALCOSOLS. Les premiers sont composés de la succession d'horizons Aca ou LAca puis Cca et/ou M, R, D (donc, le caractère calcaire de la roche sous-jacente n'est pas obligatoire, mais je n'ai pour ma part jusqu'à présent jamais observé cette succession sauf en cas d'horizons calcaires rapportés par terrassement). Les deuxièmes contiennent obligatoirement un horizon Sca et sont par conséquent constitués de la succession Aca ou LAca puis Sca (donc obligatoire), puis Cca ou M, R ou D. Les solums dont un ou plusieurs horizons de surface sont décarbonatés (Aci, LAci, Sci etc.) peuvent être rattachés aux CALCOSOLS à condition que l'épaisseur de ces horizons soit inférieure à celle de l'horizon obligatoire Sca.

 

  • Ambiance chimique des sols calcaires

L'ambiance chimique des sols calcaires est donc caractérisée par un pH à l'eau élevé, supérieur à 7,5 en général, une surabondance de l'ion calcium, la saturation du complexe d'échange, l'absence d'ions H+ et Al3+. Elle se traduit par ailleurs en laboratoire par une teneur non nulle en calcaire total et en calcaire actif.

 

 

  • Sols calcaires et géologie calcaire

Une géologie calcaire signifie que des roches comportant plus de 50% de CaCO3 sont présentes ; cela n'impose jamais que les sols qui la drapent soient eux-mêmes calcaires. On pourra tout au plus suspecter qu'il existe dans le paysage des sources d'ions calcium et carbonates pouvant alimenter les horizons du sol, mais on ne pourra pas en prédire la présence de CALCOSOLS par exemple.

Dans les Hautes-Pyrénées, les cas de décarbonatation des horizons de surface sont très fréquents notamment dans le secteur des chaînons calcaires nord-Pyrénéens. De même, dans la zone des épandages molassiques, les placages fini-tertiaires et quaternaires surimposent leur chimie acide aux contextes calcaires des molasses mais les cartes géologiques ne spatialisent pas toujours cette information.

On ne s'étonnera donc pas de la présence de magnifiques vieux individus de châtaigniers, espèce acidiphile à (certes!) large amplitude, dans les versants dominant la grotte d'Esparros ou au sommet du Bedat.

  • Sols calcaires et analyses de laboratoire

Outre les déterminations des paramètres pH, teneurs en ions calcium etc., deux autres paramètres permettent d'affiner le diagnostic d'un sol calcaire : il s'agit des paramètres calcaire total et calcaire actif. Les deux méthodes les plus utilisées en France par le biais des recommandations du Min. agri. et de son agrément sont décrites dans les normes NF ISO 10693 (teneur en carbonates par méthode volumétrique) et NF X 31-106 (teneur en calcaire actif, méthodes Drouineau et Drouineau-Galet). Le Référentiel pédologique définit sur la base de ces deux déterminations les qualificatifs suivants : "hypo-calcaire" pour un horizon dont la teneur en calcaire total est inférieure à 15% et "hyper-calcaire" pour un horizon dont la teneur en calcaire total est supérieure à 40% et la teneur en calcaire actif supérieure à 15%.

La connaissance et la détermination du calcaire actif est particulièrement importante en matière agronomique car il s'agit en réalité de la fraction la plus active ou réactive du calcaire, celle dont l'incidence sur la physiologie des plantes et des mycorhizes est la plus cruciale.

En matière de résultat analytique, il faut bien se garder de toute interprétation abusive des teneurs en calcaire total si elles ne sont pas accompagnées d'une observation de terrain : en effet, la méthode analytique impose obligatoirement un broyage et un tamisage préalable de la terre, ce qui peut entraîner le passage de petits éléments grossiers calcaires non représentatifs du contexte pédologique dans l'échantillon à analyser. Le bulletin de résultat mentionnera alors une teneur en calcaire total peut être faible mais  au moins significative, sans aucun rapport avec la réalité de l'ambiance chimique réelle du terrain. En général, une teneur en calcaire total inférieure à 3% devrait alerter et justifier des investigations complémentaires. Par ailleurs, les protocoles de l'agrément des laboratoires n'imposent pas la détermination du calcaire actif dans les échantillons dont la teneur en calcaire total est faible. Or, on pourra toujours se poser la question de l'incidence relative de faibles ou même très faibles teneurs en calcaire actif, donc non mesurées en laboratoire, vis à vis de la physiologie des plantes...

  • Sols calcaires ou rhizosphère calcaire

Quelle est la pertinence de l'observation de terrain par rapport aux conditions chimiques qui s'installent dans l'environnement proche des racines et des mycorhizes? Si l'ambiance chimique à l'échelle du "bulk" est globalement celle décrite dans les paragraphes plus hauts, on peut légitimement se poser la question de celle qui règne à proximité des racines et des mycorhizes, connaissant l'importance de l'incidence du fonctionnement de celles-ci sur les conditions physico-chimiques qu'elles induisent  dans la rhizosphère et la mycorhizosphère. Les mécanismes d'acidification, que ce soit du fait de la respiration racinaire ou fongique par exemple, les  modifications de concentrations dans la solution du sol ou l'exsorption d'anions organiques peuvent considérablement modifier ces conditions ; que reste-t-il alors de l'ambiance calcaire décrite ? Ces mécanismes pourraient-ils expliquer les décalages systématiques observés entre les conditions de pH de milieu nécessaires pour que la croissance de certaines associations ectomycorhiziennes soit optimum en conditions contrôlées de laboratoire et celles mesurées sur le terrain?