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1 - ÉCOSYSTÈME SOL

2 - GRANDES TECHNIQUES POUR ÉTUDIER LA VIE DU SOL

3 - LA QUALITÉ ÉCOLOGIQUE DES SOLS AU SERVICE D’UNE SOCIÉTÉ DURABLE

4 - LA QUALITÉ ÉCOLOGIQUE DES SOLS AU SERVICE DES VILLES DURABLES

5 - RÉSILIENCE ÉCOLOGIQUE DES SOLS

6 - LES SCIENCES PARTICIPATIVES AU SERVICE DES SOLS

7 - CONCLUSION

8 - GLOSSAIRE

Article de référence | Réf : GE1051 v1

La qualité écologique des sols au service des villes durables
Qualité écologique des sols

Auteur(s) : Pierre-Alain MARON, Lionel RANJARD

Relu et validé le 02 sept. 2020

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RÉSUMÉ

Le sol ne doit plus être considéré comme un simple support inerte de production, mais comme un écosystème complexe avec un patrimoine biologique riche et fonctionnel, à même de fournir des fonctions et des services pour les sociétés humaines : production alimentaire, mitigation des changements climatiques, dépollution… Cet article décrit les grandes avancées de la recherche dans le domaine de l’écologie des sols ayant permis le développement d’outils et fortement amélioré les connaissances sur la biodiversité des sols. Ces avancées permettent aujourd’hui de développer des politiques de préservation de cette ressource en système rural et urbain afin de l’utiliser de façon durable.

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ABSTRACT

Ecological quality of soils

Soil must no longer be considered as a simple inert support for production but as a complex ecosystem with a rich functional biological heritage that carries out functions and services for human societies: food production, mitigation of climate change, decontamination… In this article we describe the major advances in soil ecological research over the past 20 years, which have culminated in the development of powerful tools and greatly improved our knowledge of soil biodiversity. These advances are now being used to develop strategies for the preservation and sustainable use of this resource in rural and urban systems.

Auteur(s)

  • Pierre-Alain MARON : Directeur de recherche - UMR Agro écologie, centre INRA Dijon, France

  • Lionel RANJARD : Directeur de recherche - UMR Agro écologie, centre INRA Dijon, France

INTRODUCTION

Depuis longtemps et jusqu’à récemment le sol a été le domaine des pédologues et des géologues et a été défini par ces domaines scientifiques. Pour les géologues, le sol est une couche presque insignifiante à la surface de l’écorce terrestre, qui peut représenter quelques centimètres jusqu'à plusieurs mètres d’épaisseur. Pour les pédologues, le sol est une matrice en trois dimensions (horizontale, verticale et temporelle), constitué par l’assemblage de particules minérales (sables, limons, argiles) en agrégats de différentes tailles, formes et stabilité. Cette structuration physique lui confère une forte complexité. À ce titre, le sol représente la matrice environnementale la plus hétérogène et structurée de notre planète.

Alors que l’écologie est un domaine scientifique qui est apparu au XVIIIe siècle, les écologues ont commencé sérieusement à s’intéresser au sol depuis une soixantaine d’années. Les raisons de ce désintérêt résultent dans la complexité de cette matrice, de son inaccessibilité, mais aussi sûrement dans la nature « ordinaire » de la biodiversité qu’il héberge, de loin moins porteuse médiatiquement que la diversité des espèces emblématiques connues du grand public. À tout ceci, il faut ajouter que le sol pâtit d’une image culturelle un peu négative qui l’assimile à un lieu de sépulture ou d’enfouissement de déchets. Toutefois, ce regain d’intérêt de la part des écologues, couplé à des évolutions technologiques et méthodologiques très importantes dans nos capacités à caractériser le vivant, a engendré une évolution presque exponentielle des connaissances sur la biologie et l’écologie du sol ces dernières années. Ainsi, ces cinq dernières années plus de 5 000 articles sur l’écologie du sol ont été publiés sur les 15 000 référencés depuis 1950 (source Web of science, 2019 ).

Cette accumulation de nouvelles connaissances a permis de considérer le sol différemment, non plus comme un simple support inerte de production alimentaire ou de construction, mais comme un écosystème qui renferme presque 1/3 de la diversité biologique de notre planète. De plus, cette biodiversité est maintenant démontrée comme fondamentale dans la production de services écosystémiques nécessaires au développement et à la durabilité de notre société. Son importance a notamment été réaffirmée dans le récent rapport de l’IPBES (Plateforme intergouvernementale sur la biodiversité et les services écosystémiques) pointant l’accélération du taux d’extinction des espèces et l’urgence d’entreprendre des actions de restauration et de protection des milieux, dont le sol, pour le bien de tous (pour information, consulter  https://www.ipbes.net/news/Media-Release-Global-Assessment-Fr).

Dans cet article, nous présentons le bilan des connaissances actuelles sur le sol en tant qu’habitat pouvant héberger une très grande diversité d’organismes vivants de taille, de forme et de ressources génétiques différentes. Ce bilan de connaissances sera complété par une description des outils de caractérisation de ces différents organismes, certains pouvant être piégés et observés alors que d’autres, plus microscopiques (bactéries, champignons), ne peuvent être étudiés finement que par des approches de biologie moléculaire basées sur l’étude de l’ADN extrait du sol. Enfin, nous ferons le lien entre cette qualité écologique des sols et leur rôle dans la durabilité de nos modes de production et de vie. Plus précisément, nous décrivons l’importance de la préservation de la qualité écologique des sols comme un enjeu majeur dans le contexte actuel de transition vers des modèles de gestion durables des espaces ruraux et urbains.

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KEYWORDS

biodiversity   |   ecology   |   agriculture   |   sustainable city   |   soil

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-ge1051


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4. La qualité écologique des sols au service des villes durables

La révolution démographique de la population mondiale opérée au siècle dernier a vu le nombre d’habitants passer de 3 milliards en 1960 à 7,5 milliards aujourd’hui. Ce mouvement se poursuit puisque les prévisions affichent 9 milliards en 2050 ! Dans le même temps, l'Homme est devenu une espèce principalement urbaine, avec des environnements urbanisés qui concentrent plus de la moitié de la population mondiale. Cette évolution rapide a été accompagnée par de nombreuses externalités négatives (i.e. multiplication des déchets, production d’espaces de relégation, pollution, artificialisation, extension des villes sur les terres arables, développement d’îlots de chaleur, réduction de la biodiversité, aléas et vulnérabilité des territoires au regard du changement climatique). Pour exemple, les grandes métropoles d’Europe du Nord s’approprient pour leur consommation de ressources et le stockage de leurs déchets une surface forestière ou agricole au moins 565 à 1 130 fois plus grande que la surface des villes elles-mêmes .

Ce constat d'une dégradation importante de la qualité de l’environnement urbain impose aujourd’hui un changement important des méthodes de conception et de gestion des espaces urbains puisqu'elles entament la base même du potentiel de renouvellement. Il amène aujourd’hui à orienter les politiques d'aménagements vers le « retour de la nature en ville », un mouvement qui s’inscrit dans le concept de « ville durable ». Longtemps opposées, la nature et la ville recherchent ainsi une nouvelle manière de coexister et la présence de la nature en ville s’impose aujourd’hui comme un facteur clé dans l’évaluation de la qualité de vie urbaine.

Pour relever ce défi, une meilleure connaissance de l’écologie de l’environnement urbain est indispensable, et en particulier celle liée à l'écosystème sol. En effet, comme nous l’avons évoqué précédemment, le sol doit jouer un rôle crucial dans cette transition en raison de son positionnement en tant que i) support des activités humaines...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) -   *  -  Web of science : http://apps.webofknowledge.com/WOS_GeneralSearch_input.do?product=WOS&search_mode=GeneralSearch&SID=E6eXswEf5X4ibQRj9aw&preferencesSaved= (2019).

  • (2) -   *  -  https://www.gissol.fr/donnees/cartes/les-sols-dominants-de-france-metropolitaine-1491

  • (3) - SWIFT (M.J.), HEAL (O.W.), ANDERSON (J.M.) -   Decomposition in Terrestrial Ecosystems.  -  Blackwell, Oxford (1979).

  • (4) -   Rapport de l'Évaluation française des écosystèmes et des services écosystémiques.  -  https://www.ecologique-solidaire.gouv.fr/levaluation-francaise-des-ecosystemes-et-des-services-ecosystemiques#e1 (2017).

  • (5) - FAO -   *  -  . – http://www.fao.org/soils-2015/fr/ (2015).

  • (6) - Millennium Ecosystem Assessment (MEA) -   Four Volumes :...

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