Analyse structurale et cartographie en pédologie

Analyse structurale et cartographie en pdologie

1 - Prise en compte de lorganisation bidimensionnelle de la couverture p8dologique : les Etudes de toposquences et leurs principaux apports A la connaissance des sols

Ren BOULET (l), Armand CHAUVEL (2), Francois-Xavier HUMBEL (3), Yves LUC4S (1)

(1) Pdologues O.R.S.T.O.M., centre O.R.S.T.O.M. de Cayenne, B.P. 165, 97301 Cayenne Cedex (2) Pdologue O.R.S.T.O.M., Geociencias USP CP 20899 CEP 05508, So Paulo, Brsil; dans le cadre de laccord sign entre le

CNPq et tO.R.S.T.0.M.

(3j Pdologue O.R.S.T.O.M., Services Scientifiques Centraux, 70-74, route dilulnay, 93140 Bondy (France)

Cette srie de trois articles est destinke prsenter une approche pdologique nouvelle, relevant dune analyse structurale de la couverture pdologique. La premire partie retrace les progrs raliss grce aux tudes de toposquences : mise en kvidence de mkanismes nouveaux de formation des couvertures pdologiques, et surtout volution du concept de sol lui-mme. Ainsi, constate-t-on que la plupart des tudes globales de versants ont abouti la mise en vidence de systmes pdologiques quil nest pas possible, sans les dformer gravement, de ramener une juxtaposition de surfaces caractrises par un profil ou un pdon. Rciproquement, une tude qui vise a priori dcouper ces versants en units homognes, aurait (et a, dans bien des cas, lors dtudes antrieures) interdit den saisir lorganisation, la dynamique et la gense relles. Mais ces tudes de toposquences ne sont elles-mmes que bidimen- sionnelles et ngligent loryanisation en plan dont la connaissance est ncessaire pour le passage une cartographie s!ystmatique. On aboutit donc la ncessit de rechercher des approches permettant daccder la connaissance tridimensionnelle de la couverture pdologique tout en restant concurrentielle avec lapproche classique.

ABSTRACT

STRUCTURAL ANALYSI~ AND ~OIL MAPPING. 1-. 'I'HE BIDIMEN~I~NAL ~RG.~NIZATION or THE ~OIL OVER : THE STUDIES OF TOPOSEQUENCES AND THEIR MAIN CONTRIBUTION TO THE KP(OWLEDCE OF SOILS

In order to present a new pedological approach, based on a slructural analysis of the soi1 mantle, this first part shows, through three examples, the strides due to toposequences studies: discovery of new soi1 evolution mechanism, and above a11 evolution of the soi1 concept itself. Thus, one notes that most of the detailed studies of soi1 mantle of entire slope have lead to the discovery of pedological systems, which cannot be reduced to a juxtaposition of areas characterized by a pedon or a profile without II serious distorsion. Reciprocally, a study which a priori aims to tut up these Plopes into homogeneous units ris& to prevent the knowledge of their real organizations, dynamics and genesis.

However, these toposequences studies are only trvo-dimensional analysis of the soi1 mantle, and proue insuficient for explaining and illustrating the real, three dimensional organization of the soi1 mantles. They cannot therefore be directly applied to mapping.

lt is thus necessary to develop an approach which allows a three-dimensional knowledge of the soi1 mantle, and which is competitive with the traditional methods.

Cah. O.R.S.T.O.M., sr. Pdol., vol. XIX, no 4, 1982: 309-321. 309

R. BOULET, F.-X. Hl;iMREL, Y. LbCA.5

1. Introduction

Depuis plus dune dizaine dannes, un certain nombre de travaux a t consacr ltude dtaille de couvertures pdologiques de versants entiers avec le souci non plus didentifier des successions de profils verticaux susceptibles de caractriser des segments de pent,e juxtaposs, mais danalyser lorganisation, aussi bien verticale que Eafrale. de couvertures meubles depuis la ligne de partage des eaux jusquau thalweg adjacent.

La mthode utilise consiste examiner dabord, sur le transect choisi, trois fosses en haut, mi- et bas de pente, puis faire des observations intermdiaires dautant plus nombreuses et rapproches que les variations latrales savrent rapides et importantes (fig. 1). Le but est de pouvoir relier latralement les

@)~@a implantation de @

@@ *implantation de @

@=a @#@=~implantation de@

On procde de mme enh @ et@ et entre@ et@

FIG. 1. - Mode dimplantation des sondages ou fosses dans

une ktude en toposquence

observat,ions faites suivant ces verticales successives, en rduisant au maximum la part dincertitude due aux interpolations (1) dune verticale lautre. Tout passage latral rapide dune organisation une autre doit tre observ dans une fosse, mais lorsque les transitions sont progressives ou fortement obliques,

on se contente de jalonner la transformation jusqu pouvoir en analyser tous les stades. Les structures rptitives de dimensions trs rduites vis-&-vis de lorganisation toposquentielle sont mises en vidence galement dans des fosses. Lopration est acheve lorsquon peut dessiner, sous la coupe topographique convenablement nivele, la rpartition des diffrentes organisations observes. Ltude des relations entre organisations ainsi que la dtermination des points de prlvement pour analyse se font en fonction de cette reprsentation qui fait intervenir le minimum dinterpolations facilement accessible (1). On souli- gnera quune tude base sur lobservation de profils, mme nombreux et aligns le long dune pente, mais dont limplantation naurait pas tk faite en vue dune analyse prcise des passages latraux, de leurs modalits et de leur gomtrie, ne rpondrait pas, sauf effet du hasard, aux exigences dexactitude prcites.

Les tudes ralises suivant ces principes ont apporte des mformations inattendues et essentielles sur lvolution et la dynamique des couvert.ures pdologiques correspondantes. Dans une premire partie sera donc pass en revue un certain nombre de couvertures pdologiques ayant fait lobjet dune tude du type dcrit ci-dessus. Les fait,s seront ksums, et on essayera de montrer les progrs successifs que ces travaux ont apports au mode de raisonnement en Pdologie.

Cet,te analyse amne i ltude tridimensionnelle de la couverture pdologique. Nous montrerons alors, dans une deuxime partie, travers deux exemples, comment on peut acqurir une connaissance just,e et fidle en trois dimensions de lorganisation dune couverture pdologique, dans le cadre de la phase analytique dune approche cartographique.

Enfin, une troisime partie permettra de montrer comment cette phase analytique permet de passer avec une perte minimum dinformation a une cartographie synthtique A fhelle quelconque.

II. Les s6quences pklologiques du piedmont des inselbergs granitiques du Guera (toposquences de Kosselili) et des alluvions quaternaires du Logone-chari (toposdquence de Mindera) au Tchad (G. BOCQUIER, 1971)

1. _\NALYSE

Les inselbergs granitiques du Guera au Tchad oriental sont situs sous climat soudano-sahlien

(1) Seule une tranche continue permettrait de rduire encore ces interpolations, mais il est exceptionnel den disposer ou

davoir les moyens den faire creuser.

310 Cah. O.R.S.T.O.M., sr. Pttdol., vol. XIX, no 4, 1982: 309.321.

Analyse structurale et cartographie en pdologie. I

Horizons caractre lossiv (horizons AZ)

D Horizons mixtes justaposition de ca~actris le~~ivi et rlluvi (horizons A2 8))

m ttorizons caractre illuvi6 ./hortzons 8t)

a Granite cohkrrnt

Milieu lessiv

Milleu doccumulatioh

Fosse d:obrcrv

TOUX d Orgila (

a. Le trait laminaire b. tes ferriaroilanas daes les rides sees- laminaires

Squelette fin:coitle

Vide sws-laminaire

c. La diffCrenciatien plasmiuue des ferriaroilanes

et la praolessiee ascendante de la cimentatien

d. Nodule a croissance aoicale

Ciments hldroxydrs

Aroile cutanique

Squelette enchars mais

non recrusert a la base

as. Propressien Iatrrale de lhorizon 6 dideite

de la disposition des nodules

.

lanation du squelette

repr&sentant

dancienner coiffer

Coiffe actuelle ese ftrreoineure

FIG. 3. - Toposequence de Kosselili : Reprbsentation schmatique des diffrents stades de formation des nodules en domaine bluvial. Tir de G. BOCQUIER, 1971

o traits larninaires v o lon identifie tous les intermdiaires entre des dpts de squelette fin et de matire organique, appels {c coiffes )), sur les sommets de sables grossiers juxtaposs, et des nodules ferrugineux qui fossilisent ces structures laminaires. La figure 3 tire de BOCQUIER (1971) schmatise ces divers stades. En 3 a: la coiffe recouvre cinq grains de squelette grossier dont les interstices basaux rest.ent ouverts formant un vide sous-laminaire. En 3 b, des ferri-argilanes se mettent, en place dans les vides sous-laminaires. En 3 c! des ferriargilanes se diffrencient en ciment dhydroxydes et argile cutanique, tandis que les coiffes se ferruginisent. En 3 d est reprsent un nodule construit par formation de coiffes apicales et par ferruginisations successives. Ce type de nodule traduit a la fois des migrations de particules aboutissant entre autres aux micro- sdimentations de squelette fin que sont les coiffes, et les conditions dhydromorphie qui favorisent la diffrenciation ferrugineuse. Ces migrations de particules sableuses ne sont possibles que dans un milieu

o domine un squelette laissant ouverts des vides communicants de taille largement suprieure ceux des particules transportes et que traverse un flux liquide susceptible denkaner ces particules. Il sagit l dun milieu typiquement lessiv.

Or, ces nodules de domaine lessiv se retrouvent en domaine illuvi, dans lhorizon B adjacent, ennoys dans un plasma argileux organisation cutamque (ferriargilanes) t,rs dveloppe. Ils ne peuvent s&t,re forms dans ce milieu argileux puisquon ny observe pas les organisations laminaires, non consolides par le fer, dont ils drivent (fig. 3). Ils sont. donc les tmoins dun tat lessiv antrieur de leur environnement immdiat. Ceci dmontre que le domaine illuvial a envahi la partie du domaine lessiv situe son amont immdiat, selon le schma de la figure 3 e.

A lchelle des horizons, la persistance au sein du domaine illuvial dhorizons A,B (cf. fig. 2), o dominent les caractres lessivs par rapport aux caractres illuviaux, apporte confirmations de ce que

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Anulyse structurale et cartographie en pdologie. 1

les horizons illuviaux adjacents ont appartenu au domaine lessive.

Cette invasion remontante (BOCQUIER et al., 1970) du domaine lessiv amont par le domaine illuvial aval, fait intervenir successivement, une accumulation dargile essentiellement kaolinique, une concen- tration ionique qui entrane des noformations argileuses (montmorillonite), une alcalisation loca- lise, la formation de nodules calcaires, etc.

Sur les alluvions sabla-urgileuses quaternaires du Logone-Chari se dveloppent des systmes semblables au prcdent ceci prs quils ne sont pas domins par un inselberg. Le climat est soudano-sahlien, la pluviosit de 975 mm. La figure 4 (t.oposquence de

@g

?m 1

Horizons d carac~&c

Horizons caractre

Profil observ

Mindera) en montre lorganisation genrale. La limite entre domaine lessiv amont et domaine illuvi aval prsente, comme a Kosselili, une forme en escalier, dont lenveloppe est, cette fois, oblique par rapport lhorizontale. On retrouve ici la mme organisation latbrale et les mmes successions gochimiques. La dmonstration de linvasion remontante du domaine lessiv amont par lhorizon daccumulation peut tre faite grce aux mmes nodules.

Ce type de couverture pdologique existe au Tchad sur de vastes tendues avec la mme organisation densemble, mais il prsente des variations latitudinales caractrises par limportance relative prise par les deux domaines amont et aval. Au nord,

IQSsiV

illuvi

FIG. 4. - Toposhquence de Mindera : Organisation densemble. Tir de G. BOCQUIER, 19Tl

en zone aride, le domaine illuvial montmorillo- nitique et calcique shypertrophie aux dpens du domaine lessiv amont. _4u sud au contraire, en zone plus humide, cest ce dernier domaine qui prdomine.

2. COXCLUSIONS

Lors de sa parution, cette analyse a constitu, dans son esprit et dans sa mthode, une innovation importante qui a modifi considrablement la vision que lon avait du sol. Elle apportait, en effet, des lments fondamentaux, dune part pour la connaissance de lorganisation, de la gense et de la dynamique dune couverture pdologique, dautre part pour les mthodes danalyse et de reprsentation.

En un point donn de la couverture, la succession verticale des horizons pdologiques qui constituent le profil peut, dans le temps, se transformer en un profil trs diffrent. Ainsi BOCQUIER montre quen un mme point de la couverture quil tudie, le sol

Cuh. O.R.S.T.O.M., sr. Pdol., vol. XIX, no 4, 1982: 309-321.

est pass ou passera successivement par les stades sol lessiv (Haplastalf), sol lessiv hydromorphe (Aqualf), planosol (Albaqualf), solonetz solodis (Xatraqualf) puis vertisol.

Cette transformation, si elle peut &tre traduite, comme on vient de le faire, en termes de profils, ne peut Ptre apprhende ni explique dans ces mmes termes. Elle seffectue en effet, dans lexemple dcrit selon des limites obliques et de formes varies dont la gomtrie, dune importance prpondrante pour la comprhension de la pdogenese, ne peut tre exprime par une simple numration, mme ordonne, de profils.

Il peut y avoir, entre les volumes qui se succdent sur les versants, des relations gntiques du mCme type que celles que lon reconnat classiquement entre les horizons dun profil vertical. On a un vritable systme lchelle du versant ; le sens des transformations peut tre dtermin lors de lanalyse bidimensionnelle (toposquence).

De tels systmes transformants peuvent voluer facteurs externes constants : ils induisent en effet

313

R. BOULET, F.-X. HUMBEL, Y. LUCAS ~.

I __/Vi -

Courbe d./soval voleur en Y.

. Ernp,rmwwt de prlvement

FIG. 6. - Toposquence de Garengo : Organisation et vanation du taux dargile granulomtriyue

314 Cah. O.R.S.T.O.M., sr. Pdol., uol. XIX, no 4, 1982: 309-321.

;Inalyse structurale et carlographie en pdologie. I

eux-mmes les modifications des facteurs internes (rgime phratique, rgime de percolation, dynamique gochimique, etc.) ncessaires A leur volution.

III. Les toposdquences sur granite porphyrode et de piedmont dinselberg de Haute-Volta (R. Hou- LET, 1974)

1. ANALYSE

En Haute-Volta mridionale (climat soudano- sahlien, pluviosit 900 mm), on observe soit sur granite porphyrode leucocrate (toposquence de Dibiga), soit au pied dinselbergs migmatitiques (toposquence de Garango) des couvertures pdologiques qui prsentent certaines analogies avec celles tudies par ROCQUIER au Tchad.

Les figures 5 et 6 montrent lorganisation gnrale de ces couvertures pdologiques o lon distingue :

J D0moine amont

Domaine ad iihvi

Un domaine amont constitu dun sol ferrallitique (Eutrustox) Garango, dun sol ferrugineux (Haplo- xeralf) se carapaant vers laval (Durixeralf) a Dibiga. Ltude microscopique montre que le plasma argileux de ces sols est directement issu de laltration des minraux primaires de la roche mre avec une faible redistribution dans le profil. Nous parlerons alors de couverture pdologique daltration.

Un domaine mdian sahleuz, caractres morphologiques et gochimiques lessivs. Il est spar du domaine amont par un front, abrupt. 11 apparat en coin, au contact du matriau originel, ri la base du domaine amont, quil recoupe obliquement pour rejoindre, 50 a 100 m plus laval, lhorizon lessive suprieur. Ici, les relations spatiales entre les volumes pdologiques, confirmes par la distribution des taux dargile (fig. 5), Permett>ent elles seules et de plusieurs faons, de dmontrer que le domaine lessiv

J Domaine midian /eSSki

cl Domaine amont (cutruStOXl Fzl Horizons orgiloux 6 caractre iflUvie.s IBt)

m Horizons sableux 8 caractres m Arne Iessivs IA21

m. Horizons mixtes 6 juxtaposition de m Domaine argileux d-altration volumes lessivs et de volumes IlluvieS avol fBC)

FIG. 6. - Topos&quenee de Dibiga : Coupe synthtique

mdian progresse latralement aux dpens du domaine amont qui apparat ainsi comme une couverture pdologique initiale en cours de transformation. En effet, les domaines amont prsentent, dans les deux cas, des volumes caractriss par une certaine organisation ferrugineuse (rseau rubfi a Garango, carapat a Dibiga). Ces volumes se main- tiennent dans le domaine mdian sur une courte distance sous forme dlots dcimtriques qui same- nuisent puis disparaissent vers laval (cf. fig. 6). Ce type de transition suggre que les volumes en lots

sont des reliques qui tmoignent de la prsence antrieure, la place de lactuel domaine mdian? du domaine amont dans lequel on voit apparatre ces volumes A structures ferrugineuses. Or, lobliquit du front qui spare les deux domaines rsulte de ce que, lorsquon se dplace de lamont vers laval, le domaine lessiv apparat Q la base du sol puis envahit ce dernier de bas en haut. Ceci implique que le front de lessivage progresse de bas en haut et de laval vers lamont.

Le lessivage transforme ainsi la couverture initiale

Cah. O.X.S.T.O.M., s&. Pdol., vol. XIX, no 4, 1982: 309-321. 315

R. BOULET, F.-X. HUMBEL, Y. LUCA&S

illuvi montmo-

_ Nlveou tiaximum de 10

noPP=

Niveau en baisse

_ Migrations IatralcS

ETAT ACTUEL

FIG. 7. - Stades dvolution de la couverture pbdologique de Garango, reconstitus h partir de lorganisation

et de la dynamique actuelles

316 Cah. O.H.S. T.O.M., sr. Pdol., vol. XIX, no 4, 1982: 309-321.

Analyse structurale el cartographie en pdologie. 1

sablo-argileuse en un matriel sableux. Au microscope on constate que cette transformation seffectue par une exportation presque complte du plasma argilo- ferrugineux qui laisse sur place le squelette sableux et, provisoirement, les organisations ferrugineuses. I,e squelette se rorganise et, acquiert des traits laminaires analogues ceux dcrits par HOCQUIER au Tchad : coiffes et vides sous-laminaires argilanes. Cette rorganisation ne va toutefois pas jusqu la formation de nodules.

lJ;n domaine avul argileux caractres morphologiques et gochimiques illuviaux. Il se dcompose en un horizon infrieur qui tapisse le plancher de lhorizon lessiv (ou seulement ses dpressions : Dibiga amont) et en un (Dibiga) ou plusieurs (Garango) horizons en langue qui sempilent, les uns sur les autres, spars par des horizons _4,B a carac- teres morphologiques lessivs relictuels. Ltude microscopique, de mme que les donnes granulo- mtriques et la gochimie des nappes qui fluctuent dans le systme montrent que lhorizon illuvial infrieur rsulte dune dcantation, au sein dune nappe, de particules argileuses associes en faible proport,ion des limons et sables fins, tandis que les horizons en langue sont aliments par une migration latrale de particules fines au sommet de la mme nappe et dont le dpt, laval, est, command par les fluctuations de celle-ci au rythme des squences pluviales. Dans ce domaine aval, comme au Tchad, se succdent illuviation argileuse, accumulation ionique, noformation argileuse (montmorillonite). Il est, ds lors possible de reconstituer lvolution dun tel sol, volution que lon a schmatise sur la figure 7.

Grce des observations stalant du nord au sud de la Haute-Volta, on a montr que cette transformation de couvertures kaoliniques en couvertures montmorillonitiques par redistributions latrales internes rsulte dune mise en desquilibre des premires, qui se t.rouvent places dans des conditions de rgime hydrique trop contrastes et dont les organisations lmentaires deviennent instables et se transforment.

2. CONCLPSIONS

Cette analyse, qui a poursuivi la voie ouverte par Boc~_~ur~n, apporte des lments nouveaux qui viennent modifier un peu plus nos conceptions sur le sol.

Comme dans lexemple du Tchad on observe des transformations lat,rales de volumes pdologiques. Mais il est montr ici, grce des modles naturels plus complets, que cette volution correspond la transformation dune couverture initiale en

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une couverture morphologiquement et minralogi- quement trs diffrente et que cette transformation rsulte dune mise en dsquilibre de la couverture initiale, conscutive une modification des facteurs externes. Ces facteurs externes, encore incompl- tement recenss peuvent tre trs divers (climatiques, tectoniques - BOULET et al., 1979). Cependant, une fois la transformation dclenche, celle-ci peut se poursuivre, comme au Tchad, sans quil soit ncessaire de faire intervenir de nouvelles modifications des facteurs externes pour lexpliquer.

En ce qui concerne les mthodes et les raison- nements on constate dune part que lanalyse macroscopique des relations spatiales entre les volumes observs peut elle seule, dans bien des cas, ori- enter et tayer le raisonnement. Ainsi la discordance entre le domaine initial et le domaine lessiv qui recoupe les horizons du premier, nous renseigne, compte tenu du contexte du systme concern, sur la chronologie, le sens et le mode de progression de la transformation.

Enfin, des mesures en rapport avec la dynamique du systme, cales sur sot? organisalion, apportent des rsultats fondamentaux pour la comprhension des mcanismes.

IV. Relations entre les sols rouges ferrallitiques et les sols beiges ferrugineux en Afrique de lOuest (A. CHAUVEL, 1977)

1. ANALYSE

CHAUVEL a tudi sur le terrain et au laboratoire les sols rouges ferrallitiques (Oxisols) de Casamance (pluvi0sit. 900-l 200 mm) et leurs relations avec les sols beiges ferrugineux (Aqualfs), auxquels ils sont associs dans cette rgion situe entre le domaine (t ferrallitique 1) au sud et le domaine (( ferrugineux )) au nord. hprs une analyse trs approfondie de lorganisation, aussi bien lchelle de linterfluve qu celle de la lame mince, et, du comportement des matriaux pdologiques divers traitements de laboratoire, il montre que les sols rouges sont, spars des sols beiges par une zone de transition large de quelques centaines de mt,res ou sobserve une succession ordonne de variations latrales de la morphologie des sols reprsente schmatiquement sur la figure 8.

_4u dpart, le sol rouge prsente la succession dhorizons suivante :

Un ensemble dhorizons A et AB pais dune quaran- taine de centimtres, teint par la matire organique, a texture sableuse en surface, devenant progressivement argileuse vers le bas.

317

SOLS ROUGES SOLS SOLS BEIGES

FERRALLITIPUES DE TRANSITION FEhJGINEUX

m HORIZONS SABLEUX(

DE L ASSOCIATION :

PSEUDOGLEY

F,G. g. - Mbcanismes de la transformation des sols rouges en

sols beiges

trs pousse (ultra-dessiccation) lors des annes les plus sches (1).

Cette dessiccation, provoquant lvacuation de leau fixee des pF levs dans les interstices entre les particules de kaolinite des micronodules, favorise leffondrement de la charpente de ces derniers. Lors des rhumectations suivantes, les particules dargile se rorientent, ce qui se manifeste morphologiquement par lapparition de ferriargilanes. Il sensuit une augmentation de la continuit du milieu solide et. donc de sa conductivit hydraulique pour leau non saturante, do une propagation verticale et latrale, au contact du volume compact, de lultra- dessiccation, et un autodveloppement du phnomne. Simultanment, cette compaction provoque la formation de lgres dpressions en surface.

(2) Mobilisation du fer fix sur la kaolinite sous leffet dune forte baisse de pH> elle aussi induite par lult,radessiccation qui provoque une forte polari- sation de leau et un taux de dissociation lev. La kaolinite, libre, se redistribue dans le profil. Il sensuit un allgement de la texture des horizons A et AB et la diffrenciation dun horizon illuvial responsable dune hydromorphie secondaire. La sgrgation de la kaolinite et du fer gagne vers le bas, provoque une dcoloration du plasma, la formation de nodules part.ir des volumes nodulaires du sol rouge, puis de concrtions.

On aboutit ainsi la formation du sol beige qui prsente les horizons suivants :

Un ensemble A et AB humifre, brun-gris, sableux, structure massive particulaire.

(1) Le dfrichement provoque le dbmarrage dune volution analogue en quelques dizaines dannes.

318 Cah. O.R.S.T.O.M., sr. Pdol., ~1. XIX, no 4, 1982: 309-321.

Analyse struclurale et cartographie en pdologie. I

Un horizon B,, brun ple, argile-sableux argileux, largement struct.ur, pntr de fentes de retrait.

Un horizon B,, brun jaune, un peu moins argileux, comportant, dans sa partie suprieure, des nodules et concrtions ferrugineux qui passent plus bas des volumes nodulaires rougetres tandis que lemballage sclaircit,. En profondeur, le pseudogley se gnralise.

Grce a la dimension kilomtrique dca kilomtrique du systme quil tudie, CHAWEL retrouve sur les cartes pedologiques existantes (chelle du 1/200 OOO), les composantes majeures de ce systme. Il a pu ainsi en reconnatre lorganisation en plan lchelle du plateau et analyser les variations latitudinales lchelle de toute une rgion naturelle, la moyenne Casamance.

A laide de lensemble de ces donnes, CHAUVEL reconstitue comme suit lvolution de la couverture pdologique et celle concomitante du model (fig. 10).

NN.W S.S.E

C ----_--___--________--_-_--. -----_--_-___________---_~--

D

ALLUVIONS

\ PROPAGATION \ CENTRIFUGE 1

A CASA

40m

i DES VALLES 8 ,,LAThALES

B

FIG. 10.

5 km

- tapes successives supposes de lvolution dun plateau de moyenne Casamance

A lorigine (coupe C) se dveloppe, sous un climat humide, partir dune paisse frange daltration et sur toute la surface de linterfluve, un sol rouge ferrallitique profond. Un drainage vertical alimente

Cah. O.R.S.T.O.M., sr. Pdol., uot. XIX, no 4, 1982: 309-321.

alors une nappe en quilibre 16-20 m de profondeur. Cette nappe scoule latralement et le sommet de son magasin tend sindurer. Intervient alors une phase aride en mme temps quun abaissement du niveau marin (coupe D). Lalternance de fortes dessiccat,ions et humectat,ions, dues aux conditions climatiques, provoque alors la formation de sol beige partir du centre de linterfluve o les possibilits de drainage externe sont les plus rduites et oii se dveloppe une hydromorphie sur des surfaces lgrement dprimes. Lvacuation de leau libre seffectue ds lors latralement selon des disconti- nuits correspondant des failles et cre de petits thalwegs coulement sporadique (valles latrales).

Labaissement du niveau de la mer provoque le creusement des valles principales qui transforme linterfluve en plateau dont les versants voient se dvelopper des sols beiges de pente, en accord avec les conditions arides du moment. Les cuirasses de bordure se dmantitlent partiellement.

La situation actuelle (coupes A et B) rsulte a la fois :

- de lautodveloppement des sols beiges de plateau qui continuent se propager aux dpens des sols rouges ;

-- du creusement des valles latrales, dautant mieux alimentes en eau que le colmatage tend se gnraliser ;

- de la remont.e du niveau marin et donc. de lalluvionnement dans les valles principales.

2. CONCLUSIONS

L encore, on a un systme de transformation initi par un vnement pdoclimatique particulier : un tat de scheresse exceptionnel entranant une ullra-dessiccation. Cependant, alors que dans les deux exemples prcdents, la transformation est lie des transferts de matire : luviation ou illuviation dlments fins, elle est ici dans un premier temps uniquement lie une modification structurale, induite par IintervenGon de fortes dessiccations au sein des volumes considers. Dautre part, ce stade, la transformation nest pas remontante le long dun versant, mais est centrifuge partir du cur des plateaux.

A propos des mthodes, on remarque que les principaux types de sol ont t au dbut de ltude, caractriss par des profils types, dcrits par horizon, et reprs sur une coupe topographique. Mais la suite montre que cest lobservation des transitions entre diffrents volumes qui va Permet>tre la comprehension du systme et de sa structure. Lobservation ne se limite pas, alors, la description dhorizons isols,

319

R. BOULET, F.-X. HUMBEL, Y. LUCAS

mais considre certains traits pdologiques (par exemple, tat des formes nodulaires) dont les variations observes, recoupant les horizons ventuels, permettent, dtablir des squences dorganisation.

Enfin, on a ici un premier exemple danalyse structurale essentiellement bidimensionnelle, mais relie directement SI une cartographie pdologique. Il apparat alors que cette introduction de la koisime dimension apporte des informations importantes sur la gense et lvolution du systme de transformation.

V. Conclusions

Les t,rois exemples cits constituent des jalons dans une volution rcente qui a des implications essentielles sur le concept mme de sol. Le premier de ces trois exemples a t lorigine de cette volution, les deux suivants ont t choisis parmi dautres travaux qui aboutissent, des conclusions similaires. Cependant, ces t.rois exemples suffisent a rnont,rer quune analyse globale, lchelle du versant, de lorganisation et de la dynamique de couvertures pdologiques peut rvler des organismes complexes insouponns auparavant, dans lesquels on ne peut privilgier a priori un gradient vertical de diffrenciation.

Ainsi, il est ais de vrifier sur les transects prsents dans les pages prcdentes que le profil ny reprsente quune coupe verticale qui, isole, ne permet pas plus de comprendre la structure de la couverture pdologique quune coupe transversale dune tige de vBgta1 ne permet, de connatre la plante complte. Dans ces exemples, le profil apparat comme un niveau dobservations impos par le caractre masqu de lobjet dtude: mais non comme un niveau dorganisation. Ainsi, privilgier lorganisation verticale du sol en choisissant le pdon comme un volume lmentaire dtude, de caractrisation et de classification de la couverture pdologique en se contentant dinterpoler entre deux pdons diffrents risque, dans les cas cits, de masquer ou de dformer lorganisation relle du sol. Les exemples citCs constituent-ils donc des except.ions en pdologie, ou bien faut-il, leur lumire, reconsi- drer les approches pdologiques existantes !

Les travaux effectus dans le mme esprit que ceux que lon a cits sont maintenant suflisaniment nombreux et disperss dans le monde intertropical pour que lon puisse apporter un dbut de rponse cette question. _4insi, au Cameroun sept,entrional, BRABANT (non publi) analyse des couvertures dont la dynamique et lvolution Prsent>ent, une parent assez troite avec celles tudies en Haute-Volta. LEPRUN (1977, 1979) mont,re en divers points

dAfrique Occidentale que les versants cuirasss sur socle se transforment selon des mcanismes internes de lessivage et de transfert proches de ceux mis en vidence Garango et Dibiga. En Guyane francaise, TURENNE (1975) montre que la transformation des sols ferrallitiques en podzols de nappe seffectue galement selon un gradient strictement latral. Dans cette mme rgion, les transformations progression latrale sont pratiquement la rkgle dans les c,ouvertures ferrallitiques sur socle (R~uI.ET, RRUGIERE, HUM~EL, 1979). Et cett,e liste nest pas complte.

On constate donc que, trs souvent, lorsquune tude globale a t mene, des faits, des mcanismes, des dynamiques nouveaux sont apparus qui navaient pas t dcels par les approches classiques frquem- ment appliques antrieurement sur les mmes couvertures pdologiques.

Cependant, dun point de vue pratique, les objec- tions la gnralisation des tudes globales du t.ype de celles que nous avons cites sont nombreuses et justifies.

Les plus frquentes sont dictes par le ralisme conomique. De telles tudes, dont nul ne nie lintrt, sont longues et coteuses, au moins en temps. Il nest pas pensable de les appliquer telles quelles toutes les couvertures pdologiques ni den attendre les rsultats pour poursuivre la cartographie.

Dautre part, ainsi que le souligne HIJGGET (1975), le sol est un objet trois dimensions et il ne peut tre tudi quen considrant une portion de couverture dont les limites sont dfinies de faon fonc.tionnelle. Or les travaux dont on a fait tat ne prennent en compte que lorganisation bidimensionnelle de la couverture pdologique. De fait,, on sapercoit, lorsquon veut utiliser la toposquence comme unit de cartographie, que les toposquences, mme rapproches de quelques dizaines de mtres, montrent souvent des analogies de fond mais aussi des diff- rences suffisantes pour que lon soit confront rapidement une complexit impossible matriser dans le cadre de la cartographie systmatique.

Il est donc important, et mme primordial, de rechercher des approches qui permettent dacqurir rapidement une connaissance juste et fidle en trois dimensions de lorganisation et si possible de la dynamique des couvertures pdologiques dune rgion, sans que lon doive atteindre immdiatement le niveau de connaissance Obt>enu dans les tudes prcdemment cites. Cest une tentative de ce genre qui est propose dans une seconde Part)ie.

Manuscrit rep au Service des ditions de 1O.R.S.T.O.M. le 2 juillef 1982


Analyse structurale et cartographie en pGdologie. I

BIBLIOGRAPHIE

BOCQUIER (G.), 1971. - Gense et volution de deux toposquences de sols tropicaux du Tchad. Interprktation biog&odynamique. Thse Sci. Strasbourg et Mm. O.R.S.T.O.M., no 62, 1973, 350 p.

BOCQUIER (G.), PAQUET (H.), MILLOT (G.), 1970. -- Un nouveau type daccumulation oblique dans les paysages gocbimiques : linvasion remontante de la montmorillonite. C. R. Acad. Sci., Paris, 270 D : 460-463.

BOULET (R.), 1974. - Toposbquences de sols tropicaux en Haute-Volta. quilibre et dsquilibre pdobioclima- tique. Thse Sci. Strasbourg et Mm. O.R.S.T.O.M., no 85, 1978, 272 p.

BOULET (R.), BRUGIRE (J.-M.), HUMBEL (F.-X.), 1979. - Relations entre organisation des sols et dynamique de leau en Guyane franaise septentrionale : Consquences agronomiques dune volution dkterminke par un dsquilibre dorigine principalement tectonique. Sci. du Sol. Bull. AFES, no 1, 1979 : 3-18.

C~AUVEL (A.), 1977. - Recherches sur la transformation des sols ferrallitiques dans la zone tropicale saisons

contrastes. Thse Sci. Strasbourg et Trau. et Dec. O.R.S.T.O.M., no 62, 532 p.

CHAUVEL (A.), PEDRO (G.), 1978. - Gense de sols beiges (ferrugineux tropicaux lessivs) par transformation

des sols rouges (ferrallitiques) de Casamance (SBnBgal). Modalits de leur propagation. Cnh. O.R.S.T.O.M., sr. Pdol., vol. XVI, no 3 : 231-249.

HUGGET (R. J.), 1975. - Soi1 lanscape systems : a mode1 of soi1 genesis. Geoderma, vol. 13, no 1 : l-22.

LEPRUN (J.-C.), 1977. - Gochimie de la surface et forme du relief. IV - La degradation des cuirasses ferrugineuses. tude et importance du phnomne pedologique en Afrique de lOuest. Sci. Gol. Bull. 30, 4 : 265-273.

LEPRUN (J.-C.), 1979. - Les cuirasses ferrugineuses des pays cristallins de lAfrique occidentale sche. Gense. Transformation. Dgradation. Thse Sci. Strasbourg.

TURENNE (J.-F.), 1975. - Modes dhumification et diffk- renciation podzolique dans deux toposquences guyanaises.

Cah. O.R.S.T.O.M., sr. Pdol., uol. XIX, no 4, 1982: 309-321. 321


II - Une mthode danalyse prenant en compte lorganisation tridimensionnelle des couvertures pdologiques

Ren BOLLET (1 j, Franois-Xavier HUMBEL (2), Yves LUCAS (1) (1) Pdologues O.R.S.T.O.M., centre O.R.S.T.O.M. de Cayenne, B.P. 165, 97301 Cayenne Cedex

(2) Pdologue O.R.S.T.O.M., Seruices Scienti/iques Cenlraur, 70-74, route dilulnay, 93140 Bondy (France)

RSUME

Une mthode danalyse de la structure tridimensionnelle de la couverture pdologique dunits lmentaires de model, bassins versants ou interfluves, est prsente laide de deux exemples guyanais. Le premier concerne ltude de la couverture pdologique danciennes barres prlittorales sabla-argileuses caractrise par le passage de sols ferrallitiques des podzols de nappe. Le second correspond un bassin versant lmentaire sur schiste et pegmatite, dont la couverture pdologique prsente une dynamique de leau complexe. l,ne mthode gnrale, adapte au milieu pdologique guyanais, est ensuite expose avec indication de lordre de grandeur des dlais dexcution. On examine enfin lintrt et les objectifs de cette mthode.

%RUCTURAL ANALYSIS AND SOIL MAPPING.

II - AN ANALYTICAL METHOD INCLUDING THE TRIDIMENSIONAL ORGANIZATION OF ~OIL COVERS

A method for the analysis of the three-dimensional structure of the soi1 mantle of elementary landscape units is exposed through trvo examples from French Guiana.

The first one presents sandy-clay old precoastal bars, with ferralitic soils changing to podzolic soils. The second one present an elementary catchment area on schist and pegmatite, whose soi1 mantle shows a complex water dynamics.

A general method, @tted to the Guianese area, is then exposed with, for guidance, time required for such studies.

1. Introdnction

Dans la premire partie de cette txde est apparue la ncessit de rechercher une approche qui permette dacqurir rapidement une connaissance juste et t,rois dimensions de lorganisation et, dans la mesure du possible, de la dynamique des couvertures pdologiques. En Guyane franaise, cette ncessit a t particulirement ressentie aprs la dcouverte, suite des mesures de ruissellement (BLANCANEAUX, paraitre), dune grande diversit de rgimes hydriques dans les sols ferrallitiques. Cette diversit navait pas t dcele par lapproche pdologique classique, or

ses implications sur la mise en valeur sont consid- rables. Dautre part, nombre de couvertures pdologiques guyanaises prsentent des variations latrales si rapides et si importantes que leur dcoupage en surfaces que lon puisse considrer comme homognes, mme trks grande chelle, pose des problmes insolubles et ne rend absolument, pas compte du comportement du couvert vgtal naturel ou cultiv. Tel est le cas des couvertures pdologiques sur (f barres prlittora!es D de la plaine ctire ancienne et des collines sur srhistes dits Bonidoro, que nous envisagerons ci-aprs. Cest pourquoi, pour guider la mise en valeur de ces rgions, on a t amen


2

rechercher une analyse la fois plus fine et plus juste de lorganisation et du fonct,ionnement des dites couvertures pdologiques.

La mthode fut mise au point sur les systmes pdologiques des Q barres prlittorales )) sableuses de la plaine ctire ancienne, qui sont actuellement lobjet dune mise en valeur essentiellement tourne vers les cultures fourragres. Elle a t ensuite applique aux sols du socle, dabord en r,@on schisteuse (schistes Bonidoro, dge prcambrlen) dans le cadre dune tude multidisciplinaire sur petits (1 ha) bassins versants. Elle est actuellement utilise dune part % la poursuite de linventaire des couvert,ures pdologiques de la Guyane franaise, dautre part dans le cadre dexprimentations agropdologiques.

Dans un premier temps, nous dcrirons A titre dexemple lorganisation, rvle par cette mthode, de la couverture pdologique de barres prlittorales, en donnant a cette occasion quelques dtails pratiques sur les techniques de prospection utilises. Puis on examinera le cas dune couverture pdologique de rgion plus accidente sur socle (schistes Bonidoroj. Enfin, on compltera le mode opratoire dans le cadre de ltude dune rgion naturelle, en donnant un ordre de grandeur des dlais dexcution.

II. Jhde de la couverture pklologique de barres prt5littorales

Les sables fins marins de la plaine c?Wre ancienne ont t dposs en bancs allongs (barres prlittorales) paralllement au rivage, puis exonds. Ce model initial a orient linstallation du rseau hydrographique et sest & peu prs maintenu, si bien quactuellement ces formations sableuses se prsentent sous la forme dondulations surbaisses (dnivele infrieure A 10 m) h sommet aplati ou arrondi, plus ou moins anastomoses, spares par des axes de drainage colmats et marcageux. Ces barres prlittorales portent des couvertures pdologiques qui prsentent souvent des variations morphologiques et pdoclimatiques importantes et rapides dont les termes extrmes sont des sols ferrallitiques et des podzols de nappe. '~RENNE (1975) a tudi de faon approfondie le passage latral des sols ferrallitiques aux podzols et montr que les seconds rsultent de la transformation des premiers, en insistant particulkement sur le rle de la matire organique dans cette volution. Disposant de ces donnkes fondamentales, cest donc surtout lorganisation spatiale et. la dynamique de leau de ces couvertures qui a retenu notre attention (fig. 1).

La coupe B nous montre un ventail complet des variations verticales et latrales de ce type de couverture pdologique. Ces variations sorganisent,

aux stades reprsents sur la figure 1, partir dlots de sol jaune-rouge de type ferrallitique rpartis en bordure du replat, sommital de la barre et dlimits par la courbe 1. Elles diffrent selon que lon va vers le milieu de la barre (variation centripkte) ou vers sa bordure (variation centrifuge). Nous dcrirons donc successivement, le profil du sol jaune-rouge et, A partir de ce prolil, les variations latrales centript.es puis centrifuges, les observations ayant t faites en saison des pluies.

PROFIL DU SOLJAUNE-ROUGE DE BORDURE

O-10 cm

Brun fonc (10 YR 3/3), matire organique rgulirement rpartie et bien lie & la matikre minrale. Sableux. Structure tendance grumeleuse. Porosit forte, tubulaire et interagrgats.

10-50 cm

Brun plus clair et plus vif (10 YR 4/4) au sommet passant jaune-rouge la base (7,5 YR 5/7). Tran- sition progressive de texture. St>ructure massive, porosit plus fine, bien dveloppe.

50-100 cm

Jaune-rouge (7,5 YR 5/7). Sablo-argileux argilo- sableux. Structure massive dbit plus irrgulier. Porosit tubulaire fine bien dveloppe.

100-140 cm

Avec une transition progressive, passage jaune (10 YR 5,5/8) ti volumes plus rouges (5 YR G/8) variablement indurs, de taille de lordre du centi- mtre. La texture est progressivement plus sableuse vers le bas. Structure massive, porosit fine bien dveloppe.

140-200 cm

La teinte de fond sclaircit progressivement (10 YK 6/6), les volumes rouges saurolent dacre ou, plus rarement sindurent en sentourant dun cortex brun. Sableux, massif, porosit fine bien dveloppe. De plus en plus humide vers le bas (frange capillaire). La nappe est atteinte entre 220 et 250 cm.

VARIATIONS CENTRIPTES

Lorsquon sloigne du centre de llot de sol jaune-rouge en allant vers le milieu de la barre: on constate dabord un amincissement de lhorizon de teinte 7,5 YR, qui finit par disparatre. Cette dispa-


Analgse siruciurale et cartographie en pdologie. II

FIG. 1. - Reprsentation en coupes et plans de barres prlittorales

rition a t recherche sur des transects parallles successifs ou, dans certains cas, par rayonnement a partir du centre de llot de sol jaune-rouge. Les points obt,enus sont relis sur le plan horizontal par une ligne continue, que lon appelle courbe disodiffrenciation car elle joint des points dgale diffrenciation latrale pour le caractre considr. Ces courbes sont identifies par un numro, celle dont il est question ici porte le numro 1. Le profil vertical

reste dans un premier temps sensiblement. identique au prcdent, mais lhorizon R est, jaune (10 YR 5,5/6), tandis que lhorizon sous-jacent jaune taches rouges apparat a moindre profondeur (80 cm). Les variations texturales (fig. 2) et de couleur restent progressives. A partir de lA, lhorizon humifre et lhorizon de transition deviennent de plus en plus pauvres en argile, en mme temps que la variation verticale de texture devient de moins en moins

Coh. O.R.S.T.O.M., sr. Pdol., vol. XIX, no 4, 1982: 33.3-339.

R. BOULET, F.-X. HCJMBEL. Y. LUCAS

FIG. 2. - Variations texturales au sein du transect C de la figure 1

progressive, marquant un point dinflexion vers 70 cm de profondeur (cf. fig. 2). Au-dessus de cette variation texturale apparat un maximum dhumectation. Simultanment, les horizons sus-jacents sclaircissent,, tendant vers un jaune de plus en plus ple, le contraste text,ural saccompagne donc dun contraste de couleur. Cette volution saccentue jusqua ce que la limite entre lhorizon jaune ple et lhorizon jaune prenne laspect dun front. Lappa- rition de ce front est aise A reprer la tarire et permet de dfinir une seconde courbe disodiffren- ciafion. En priode pluvieuse, ce front est surmont dun maximum dhumectat.ion allant jusqu la prsence deau libre tandis que le materiau de lhorizon jaune sous-jacent est nettement moins humide. Sa dynamique de front de transformation progressant vers le bas est morphologiquement dmontre par le fait quil laisse au-dessus de lui des volumes reliques de lhorizon jaune, sous-jacent, quil transforme (pdoreliques).

Les variations laterales se poursuivent par un claircissement de lhorizon appauvri en argile, une rpartition htrogne de la coloration grise lie la matire organique, une dcoloration des sables qui se manifeste par lapparition de volumes beige clair blanc millimtriques, la base et immdiatement au- dessous de lhorizon humifre. Ce dernier c,aractre est gnralement associ lapparition de taches ocre

326

le long des pores dans lhorizon humifre. Toutefois. le caractre (c prsence de volumes millimetriques beige clair la base de lhorizon humifre o stant, montr plus constant et, systmatique sur les divers transects effectus, on a retenu son apparition comme critre de dfinition de la troisime courbe disodif- renciafion.

Au-del de cette courbe, lclaircissement et lappauvrissement en argile saccentuent (cf. fig. 2), des volumes blanchis centimtriques sindividua- lisent, mais cest juste au-dessus du front de transformation quapparat du sable blanc continu, en mme temps que se dveloppe un B,,, mince (Z-3 cm) et discontinu dont la limite suprieure concide avec le front. Ce B,,, se forme aussi au sommet des lots reliques dhorizon init.ial laisss derrire lui par le front de transformation. Lappa- rit,ion de matriel sableux blanchi au-dessus du front de transformation caractrise la quatrime courbe disodifferenciafion.

La limite suprieure du matriel blanchi remonte alors trs rapidement et atteint la surface i> a 3 mtres aprs lapparition de ce dernier, le pro61 est alors celui dun podzol. Paralllement cette volution, on Const)ate que le front de transformation senfonce a la fois par rapport A la surface topographique, mais de faon irrgulire (cf. coupes fig. l), et par rapport la squence dhorizons du sol jaune-rouge, quil

Cah. O.R..S.T.O.M., sr. Pdol., uol. XIX, no 4, 198: 323-339.

Analyse structurale et cartographie en pdologie. II _

recoupe. En effet, il transforme bientrit lhorizon jaune volumes rouges plus ou moins indurs. Ces volumes subsistent, ltat de reliques durcies, A cortex brun, au-dessus du front o ils ont tendance se concentrer. En labsence de toute manifestation de remaniement, cette Concent)ration est relative et rsulte dun dpart de matire auquel on peut kgalement relier le lkger affaissement de la surface topographique, bien visible sur la coupe R. Du seul point de vue morphologique, la discordance de lhorizon lessiv sur la squence dhorizons du sol jaune-rouge a une signification chronologique, ce dernier constituant les restes dune couverture antrieure que lon appellera couverture init.iale puisquon nen a pas encore dcelP de plus ancienne.

Des observations simples concernant, la dynamique de leau peuvent tre faites, en saison des pluies. en mme temps que lanalyse morphologique. Ainsi, labondance de leau libre, dcele au-dessus du front II partir de la courbe 2, saccrot latralement, paralllement II la diffrenciation dcrite ci-dessus et se traduit bientt par la prsence dune vritable nappe perche, dont le toit se rapproche de la surface SI rnesure que lon va vers le centre des lots de podzol dlimit,s par la courbe 4. Sous le plancher de la nappe, qui est constitu par le front de trans- format,ion, on observe des matriaux moins humects, voire, en dbut de saison humide, secs au toucher, friables. Enfin, lorsquon construit la coupe topographique, on constate que le toit de ces nappes perches est une cote nettement plus leve que celui de la nappe gnrale repr juste avant que napparaisse la nappe perche (cf. coupes B et C fig. 1). Cette dissociat.ion dune nappe perche et dune nappe gnrale sestompe vers la fin de la saison des pluies, car les deux finissent par se confondre du fait de la remontCe de la nappe gnrale. Lorsquon examine la rpartition des nappes perches, on constate quelles occupent le centre de bassins internes dont la surface est constitue par le front de transformation ; celui-ci sert en effet de plancher A une circulation latrale de leau vers le cur du bassin. Leur extension est fonction de ltendue du bassin donc du degr davancement de la transformation. hinsi, lorsqua un moment donn cette extension est repre A laide de courbes isobathes du toit de la nappe, on constate quelle est fonction de ltendue du domaine limit par la courbe 2. Ainsi, pour une couverture encore peu transforme aura-t-on une petite nappe fugace au cur du noyau podzolique, tandis que lorsque la transformation est presque complte (cas de la partie droite de la carte de la fig. l), la nappe est beaucoup plus importante et affleure largement dans la zone podzolise centrale.

Cnh. O.H.S.T.O.iW., sr. Pdol., uol. XIX, no 4, 1982: 323-339.

VARIATIONS CENTRIWGES

Lorsquon sloigne du cent.re de llot de sol jaune-rouge en allant vers lextrieur de la barre, les variations sont dabord semblables aux variations centripetes : disparition du volume jaune-rouge (courbe l), appauvrissement en argile des horizons suprieurs et apparition leur base dune variation texturale rapide aboutissant la formation dun plancher de nappe et dun front de transformation (courbe 2). Mais simult,anment se produit, j laval, une variation propre la diffrenciation centrifuge, due a labaissement de la surface topographique vers laxe de drainage priphrique B la barre prlittorale. La nappe gnrale se rapproche alors de la surface, et le sommet de son magasin vient recouper et effacer les transformations superficielles prcdentes. La courbe 6 jalonne cetke jonction du magasin de nappe et du front de transformation, qui disparat. Tout fait, en bas de pente, on observe un horizon supArieur noir finement sablo-limono-organique, engorg, dont la prksence concide a\ec la stagnation ou lcou- lement deau de surface, et dont lapparition est repre par la courbe f.

II 1. l&uude de la couverture pklologique dun bassin versant sur schiste bonidoro

Le second exemple (fig. 3) est tir dun ensemble de 10 cartes de bassins versants effectues dans le cadre dune opration multidisciplinaire (opration cologie, Rosion, Exprimentation : I!?CHEX) destine h dterminer la composition et, la dynamique de lcosyst.me forestier guyanais, puis tudier son volution dans le cadre dune exploitation papetire suivie de diverses utilisations des sols ainsi dboiss : recr naturel, sylviculture? arboriculture fruitire, pturage, abattis traditionnel (BOULET el cd., 1979).

Le bassin J est prsent,6 ici, lorganisation de sa couverture pdologique apparat de faon explicite sur la figure 3 que le lecteur voudra bien examiner en dtail en commenant par ltude de la coupe de la limite aval du bassin. On se contentera de donner quelques informations complmentaires dans le texte.

La roche-mre est constitue par les schistes Bonidaro, que lon ne connat dans la rgion que par leur matriau dalt,ration daspect et de composition trs constants. Celui-ci est rougetre, grain fin, riche en sricite et oxydes de fer. Ces schistes sont traverss de filons de pegmatite qui introduisent une variation ptrographique importante, et. qui couvrent environ le 1/5e du bassin J. Des obseri-ations tactiles effectubes en saison des pluies, confirmes par des mesures hydriques (HUMBEL, 1978 ; GUEHL, 1981)

327

2-l

Le a ende des cour b es di&odiffe*rencl ion k : fa caractehthtion de chaque courLe est t&di-

cfije pour on observateur qui /a Lraver*e

en alfank du coke du nume>o.

flpparikrk &n make&au sec du ouc t h cr moins cf& me t

Appar, .t. ,

rc de prefonoleur

ton cfe voLnerar;s A cerne ocre dans /horizon Xumifege.

DI;FPz~&oo de / ZorrZon(e)

~!lfpar;PiOn cle 1% orizon (m) /in reseao rouge eurdaune

D /sparrtion Je l horizon (n)

D ispa rition dti a bfes grorsiers dans /Irorironb): pzssago de @Oci)

D/Spdrit ion des nodules en surface DisporiLion de& nodules

Cah. O.R.Y.T.O.M., sr. Pedol., vol. XIX, no 4, 1982: 323.339.

M- m.

15

10

5.

0

Echelle ilorironra,e ICoupe et plan,

Analyse structurale et cariogrnphie en pdologie. 11

FIG. 3. - Reprhrntation en coupes et plan du bassin ECERE-Y J (uoir dtail kgende ci-contre)

ainsi que par des mesures sur parcelles lmentaires de ruissellement (SARRAILZI, 1981) et des mesures hydrologiques (l%uTsct[, 1981), montrent, que, dans la partie amont du bassin dlimite par la courbe (l), le cheminement de leau est vertical et profond. Les tudes effectues jusquA prsent (HUMDEL, 1978 ; BouLm et ai., 1979) montrent que la prsence sur socle de ce type de dynamique de leau est lie & la


ralisation simultane de deux conditions : la premiirre est lexistence en surface dun ensemble dhorizons poreux et permables (tels que les horizons microagrgats (c) et (d) suffisamment pais, lpaisseur minimum variant entre 1 et 1:s m. On attribue cet ensemble un rle de tampon dans le rgime hydrique des horizons sous-jacents. La seconde condition est que la transition entre lensemble

329

poreux superficiel et les ventuels horizons plus com- pac,ts ou B porosit plus fine sous-jacent soit progressive.

Lorsquon descend la pente, ces horizons microagrgats samincissent jusquA ce que le matriau daltration volumes rouges (gj de la pegmatite, porosit visible tubulaire faible, soit situ A une profondeur infrieure 1,s m. On constate alors lapparition de matriaux secs au toucher dont, la limite suprieure est repre sur les coupes de la figure 3 par un trait discontinu pais. _k cette impression tactile correspond: dans les horizons sus-jacents, lapparition dune nappe perche lors des fortes pluies. On assiste l au basculement du drainage qui, de vertical et profond, devient superficiel et lat6ral avec une composante ruissellement importante et une composante circulation latrale int.erne au sein de lhorizon (h). Celle-ci, proba- blement, moins importante quantitativement que le ruissellement, nen joue pas moins un rle gochimique et gomorphologique essentiel (BOULET, 1978 ; BOULET et ul., 1979). Cett)e dynamique superficielle et latrale est galement confirme par les mesures de ruissellement et les donnes hydrologiques prcites.

Le passage de la pegmatite au schiste fin est brutal. On constat,e une autochtonie totale des horizons A laplomb des schistes fins au-dessous de 60 cm de profondeur, atteste entre aut,res par labsence totale de sables grossiers. Ceux-ci par contre polluent lhorizon (j) sur une distance qui varie de 20 27 m, leur transit t,ant trk prcisment limit, laval par la courbe (7). On notera en rive droite un phnomi:ne analogue avec les nodules ferrugineux, qui ne se forment que sur schiste fin oil ils sont lithorelictuels. Ils ont transit sur la pegmatite jusqu la courbe (9). Sur schiste fin, le cheminement de leau est galement superficiel et latral, les horizons comportement impermable tant successivement le (l), le (n), le (0) et, partiellement, le (p). On constate sur pegmatite une discordance entre laval de lhorizon (c), qui constitue une zone de passage diffus et progressif (marque par un trait discontinu) lhorizon (h) dynamique latrale, et la squence dhorizons de la couverture drainage vertical de lamont, qui apparat donc comme une couverture initiale en voie de transformation.

Vers le bas du versant, on finit par atteindre la proximit dune nappe phratique gnrale, ce qui dtermine la disparition des matriaux secs au toucher, le rebroussement de leur limite ayant t effectivement constat sur le terrain.

Le dterminisme de cette organisation spatiale et des variations de drainage qui en dcoulent ne peut tre lucid qu lexamen des cartes des dix bassins

R. BOULET, F.-X. HUMHEL, Y. LUCAS

versants (BOULET, 1981). 11 sera voqu dans la troisime et dernire partie de cette tude.

On peut cependant Constat)er dks maintenant que ces deux exemples, barres prlittorales sablo- argileuses et bassin versant sur schiste Bonidoro, montrent des couvertures pdologiques complexesY au sein desquelles les variations latrales de caractres rellement observs savrent dune importance primor- diale pour leur comprhension pdogntique et leur mise en valeur. Le dterminisme de ces Variat>ions, ou lexistence mme de certains caractres essentiels, nayant pas t dcels par les approches antrieures, c.lassiques, cest bien le type danalyse utilis qui a permis la mise en vidence de la structure des couvertures tudies. Dautre part, le mode de reprsentation, directement li A cet.te analyse, permet un expos correct de la grande quantit dinformation acquise.

IV. MBthade gtbkale

Lorsquon aborde une rgion nouvelle, il importe en premier lieu de faire un choix raisonn dun certain nombre (le plus limit possible) dunits de model (bassins versants ou int.erfluves selon leur commodit respective diderkification), qui paraissent repr- sentatifs de la rgion aux plans orographique, gologique, hydrologique, botanique, etc., dapriis les documents disponibles (cartes topographiques et photographies ariennes, cartes gologiques, etc.) et aprs vrification sur le terrain. Les reconnaissances effectues sur le terrain pour vrifier ou collecter ces donnes non pdoloqiques, susceptibles dinfluencer la diffrenc,iation des sols ou den tre le reflet, permettent galement de juger en premire approxi- mation de la reprsentativit au plan pkdologique des unit& de model choisies, ceci par des observations de surface et par quelques sondages. Les documents pdologiques existants seront galement mis profit aprs tude critique. Le choix des units de model, ou des portions de paysage tudier en dtail sera corrigk ou complt la lumikre des phases ultrieures de la cartographie. Bien sr, si des coupes naturelles ou artificielles sont disponibles dans la rgion considre, il convient de les t,udier au prlialable soigneusement. En effet, des coupes permettent souvent de prendre rapidement connaissance des diverses organisations pdologiques pr- sentes, et davoir une ide de la taille des systmes pdologiques quelles constituent. Lanalyse structurale est alors base sur ces donnes pour plus defficacit. Dans le cas de systmes pais et complexes, une telle approche pralable permet aussi, quand elle est possible, de limiter en connaissance de cause la phase analytique dtaille la

330 Cal~. O.H.S.T.O.M., sr. Pdol., vol. XIX, no 4, 1982: 323-339.

Anallpe structurale et cartographie en pdologie. II

partie suprieure des systmes dont on Ptudiera la partie profonde par dautres moyens (forages, etc.).

On entreprend ensuite la cartographie de chaque unit& de model en ralisant les oprations successives suivantes :

1. tude dun certain nombre de transects orient& selon la ligne de plus grande pente par la mthode des toposquences (cf. Ie partie, 1, BOULET et al., 1982) en utilisant le plus possible des sondages la tarire. Pour ce travail, on utilise un comparateur qui consiste en une bote plate, en bois, de 50 x 55 x 7 cm, avec couvercle et poigne de transport, conte- nant des boltes plastiques de 6 x 4,5 x 5 cm, soit 8 colonnes de 12 botes. Des chantillons caractkristiques de chaque sondage sont placs dans une colonne. Il est ds lors possible de comparer trs finement deux sondages successifs. Sils sont diffkrents, on les spare par une colonne de botes vides, par permutation, de faon a placer entre eux les chantillons du sondage intermdiaire. On voit ainsi se rvCler la toposkquence. La comparaison directe des chantillons permet de diminuer la subjectivitk qui risque de sintroduire si, pour cette comparaison, lon utilise seulement la description et la mkmoire. Le leve topographique de chaque transect est ralis simulta- nement, laide de la boussole, du mesureur fil perdu, du clisimtre (1). La prcision de ces levs est suff%3ante pour le report des donnes pdologiques et le temps n&essaire leur ralisation est infrieur au l/lOe de celui consacr aux observations pdologiques. A titre dexemple, pour un bassin de 1 2 ha (fig. 4 et 5) on tudie en moyenne, le premier jour, les deux transects qui limitent laval le bassin versant (AB et BC) ainsi que la ligne de crte qui raccorde les sommets des deux transects aval. Dans le cas des barres pr&littorales, on a effectu 2 3 transects par jour. Puis on construit les coupes topographiques sur lesquelles on porte les diffrents volumes p&dologiques rencontr& dans les sondages et dont on tablit simultanment linventaire en utilisant des termes descriptifs lkmentaires (couleur, texture, porosit8, appr&iation tactile de lhumidit...). On doit alors disposer de toutes les informations concernant les relations spatiales entre ces volumes. En cas dincertitude, lors de la construction de la coupe, de nouveaux sondages doivent 6tre excut& sur ces transects. On acquiert toutefois rapidement lhabitude de construire mentalement la coupe mesure que lon effectue les sondages, si bien quil est rare davoir revenir sur un transect.

Ds ce moment, on a une ide assez prcise de lorganisation de la couverture pdologique, quil faut toutefois complter par deux ou trois nouveaux transects (transe& CH et LM fig. 4 (2) par exemple) le second jour. On procede Egalement au levk du rseau de drainage.

2. On dispose alors de 4 5 coupes travers la couverture pdologique, coupes sur lesquelles on dbtermine les variations lat&ales susceptibles dtre reprkes de faon fiable sur le terrain. Ce sont principalement lapparition ou la disparition des volumes pkdologiques ou seulement de caractres p8dolo- giques. Dans ce premier catalogue il faut retenir le maximum

de variations latrales, parmi lesquelles on peut inclure des caractres de surface (prsence de blocs, micromodel&, etc.). Notons que la plupart des faits intkessant le gomorphologue sont reprables de cette faon. Selon les centres dintrts et les comptences de lobservateur, on peut y ajouter les variations de la vegktation. Grke au lev6 topographique, on dispose dun plan du bassin ainsi que dun certain nombre de cotes rapportes lexutoire du bassin.

3. On prockde ensuite au reprage des variations latkrales retenues prkdemment le long de transects complets (FE, DE..., fig. 4) ou partiels (TU, BS...) orients encore selon la grande pente, ou obliquement vers les collecteurs inscrits dans lc versant, ou selon tout autre axe de diffrenciation possible (par exemple Chablis, variation de roche-mre, etc.). Lopra- tion est beaucoup plus rapide que lanalyse des transects car la profondeur des observations nest fonction que du caractre recherchk Le comparateur dcrit ci-dessus est l encore trs utile. Les variations repkrkes sont portees au fur et mesure sur le plan et jointes par des courbes disodiffkrenciation. Ces points de repkrage figurent sur la carte (3) et donnent de ce fait une information sur la prcision du trace de ces courbes, prkision que lon peut augmenter ou rduire en fonction du temps disponible.

Il arrive que, lors de cette opration, des variations retenues sur les transects analyss savrent difficiles repbrer en dautres points du bassin, soit parce que les critres didenti- fication y sont masqus, soit parce que cette variation seffectue une chelle trop grande (variations par exemple trop rbpti- tives et nombreuses) pour tre repre dans des dklais raison- nables. Tel est le cas par exemple de variations li8es a une ht- rognit mtrique de la roche-mre. On abandonne alors cet endroit le trac& de la courbe correspondante mais on recherche laide de fosses la cause de cette variabilitk.

Le lev& topographique de ces transects secondaires est effectu simultanbment aux oprations de repkage pdologique. Cela permet en outre de tracer les courbes de niveau de la zone prospecte (cf. fig. 3). Au total, lensemble du travail jusqu8 ce stade demande au moins 3 jours.

4. Une fois cette opration termine, on place, en fonction de lorganisation de la couverture pdologique, des fosses qui permettent de caractriser plus finement et dchantillonner les divers volumes p6dologiques rencontrs. Il est parfois (rarement) nkcessaire de faire creuser des fosses au cours de la cartographie pour Pr&iser certaines relations que les seuls sondages ne permettent pas dlucider pleinement.

La reprsentation finale de la couverture pdologique comporte (fig. 1, 3) un plan oh sont portees les courbes diso- di!f&renciation et le minimum de transects pdologiques ncessaire pour expliciter lorganisation de la couverture p&dologique. Des lignes de rappel sont tracees entre les courbes disodifferenciation du plan et les variations correspondantes sur les coupes. Il est ds lors possible de construire de faon relative nimporte quelle coupe pdologique & travers cette couverture, dune faon voisine de la manire dont est cons- truite une coupe & partir dune carte gologique. On dispose donc bien dune reprsentation a trois dimensions de la cou-

(1) Le clisimtre est utilis comme niveau avec pour mire un double mtre tenu verticalement par un opbrateur. (2) La figure 4 correspond un cas rel trs simplifi de faon pouvoir le reprksenter en bloc diagramme . fig. 5. (3) Ils ne sont pas ports sur la carte de la figure 1 car ils en diminueraient la lisibilit.

Cah. O.It.S.T.O.M., sr. Pdol., ~101. XIX, nn 4, 1962: 323-339. 331

R. BOULET. F.-X. HUMBEL. Y. LUCAS

Lgende des courbes dsodifkrenciation .

N.B. La caract&isation de chaque courbe est redigee pour un observateur

- qui traverse cette courbe en allant du cot du n*

b.

0

Dlspar~tlon de lhorizon rouge compact f dl

2 Dispsrition~ des nodules (cl

0 3 Apparition de CdrdCtreS tihydromorphie ddns lhorizon humifre fg j

b 4 Disparition de /horizon sericiteux rouge violdcd le) 0 5 L'horizon b/dnc fildtteint Id bd&? de Phorlion humifre

f Emplacement o a t reperee Id courbe disodfl@rencidtion FIG. 4. - Phase analytique : reprsentation en coupes et plan

332 Cah. O.R.S.T.O.,VZ., sr. Pidol., vol. XIX, no 4, 1982: 323-339.

Arralyse slrrzclurale ei carfographie en pdorogie. II


R. BOULET, F.-X, HUMBEL, Y. LUCAS

verture pdologique. Lchelle de cette repsentation ne peut tre dcide a priori, elle est fonction de la dimension des volumes qui constituent la couverture pdologique. Ainsi a-t-on utilis6 jusqu maintenant des chelles variant du l/l 000 au 1/50 000. E?tant donn que cette opration vise lanalyse aussi fine que possible de lorganisation de la couverture pdologique, nous la nommerons 8 phase analytique u.

Arriv ce niveau de connaissance de lorganisation de la couverture pdologique, il importe dabord de prkiser lorganisation des divers volumes et horizons rencontrCs, & laide de fosses que lon placera trs prcisment grce A la reprsentation en coupes et plan. Des prlvemenk micromorphologiques efiec- tus A cette occasion permettent daccder aux organisations lmentaires en les replaant trs prkcisment dans lorganisation densemble de la couverture pdologique.

On peut galement faire dans ces fosses les prlvements pour analyses de laboratoire, mais on prfre dans la mesure du possible efiectuer des prlvements a la tarire sur un certain nombre de transects carac.tkristiques. Ces prlvements sont rgulirement espacbs en profondeur et, latralement de faon que leur rpartition soit indpendante de lanalyse morphologique. Les rksultats de lanalyse physico-chimique Permet)tent alors de prciser, voire de critiquer celle-ci.

Ce procd permet, par le trac de courbes disovaleurs, de prciser la rpartition spatiale des constituants et des caractres physico-chimiques que lon peut comparer fructueusement celle des organisations : il sest galement avr que ces courbes disovaleurs peuvent mettre en vidence des variations qui avaient, chapp A lanalyse morphologique.

Enfin, il est Ut>ile detrectuer des mesures pour prciser la dynamique de la couverture pdologique dont le principal agent est leau. Il faut souligner quau cours de ltude prcdente, un certain nombre dobservations a pu dja nous clairer directement ou indirectement sur la dynamique de leau. Ainsi a-t-on not 16tat dhumectation des divers volumes pdologiques et sa variation verticale et latrale, des koulements deau libre a divers niveaux ont pu tre dcels (nappes perches: nappe gnrale) ou au contraire des matriaux G secs au toucher D surmonts par - ou surmontant ~- des matkriaux mouills. Ces informations directes, pour tre compltes, doivent tre collectes A diffrentes priodes du cycle saisonnier qui commande les variations dhumectation, et il faut obligatoirement procder ti des observations en saison des pluies, malgr les inconv- nients pratiques que cela prsente. Des informations indirectes nous sont fournies par lexamen de la porosit et de ses variations qualitatives et quanti- tatives. Mais lanalyse des relations spatiales entre

les volumes pdologiques et en particulier les relations de discordance, sont galement trs instructives et permettent souvent de conclure quant la mise hors circuit de certains horizons par rapport la dynamique saisonnire actuelle, ou du moins dune attnuation de leur participation celle-ci. Cependant, il est toujours souhaitable deffectuer des mesures physiques et hydriques aux points cl de la couverture pdologique tudie, mesures plus ou moins sophistiques selon les moyens et le temps disponibles. En Guyane! ces mesures ont principalement consist en des dtermi- nations de teneurs pondrales en eau (converties en valeurs volumiques aprLs dtermination des densits) en saison skche et saison humide par prkvement la tarire, en infiltrations forces suivies de profils hydriques priodiques (HLMBKL, 1978), en test dinfiltration fournissant une caractkrisation relative et statistique de la permabilit de surface (HUMBEL, 1976-1975). Dautres mesures ont t efiectues, concernant labondance des racines de la for8t primaire entre 0 et 2 m (HUMBEL, 1978) : la remar- quable adaptation de lenracinement aux divers types de rgime hydrique permet de considrer aussi les caractristiques (qualitatives et quantit,atives) de lenracinement comme rkvlatrices du rgime hydrique. Enfin, une tude trs dtaille par tensio- mtrie et mesures neut,roniques a t ralise sur une zone de basculement du drainage sur pegmatite prolongeant celle du bassin J (fig. 3) par J. hi. GIJEHL (19Sl).

V. Intrt et possibilitds de la phase analytique

En plus dune analyse et dune reprsentation A trois dimensions des couvertures pdologiques, fidle la ralit sinon exhaustive, la mthode prsente ici apporte des informations complmentaires qui permettent de prciser les faiblesses des concepts classiques servant k structurer nos connaissances sur le sol. Ces connaissances sont, en effet, habituel- lement regroupes autour dorthot,ypes (classifications morphogntiques) ou dans des intervalles aux limites dfinies avec prcision (Soi1 Taxonomy). Un ort,hotype ou une catgorie est alors dfini par un ensemble dhorizons et/ou de caractres qui doivent t,re prsents simultanment. Or, les exemples exposs ici montrent que pour passer la connaissance en trois dimensions dune couverture pdologique, il a fallu considrer les caractres ou les organisations indpendamment les uns des autres. Ils ont t alors reprs par des courbes disodiffrenciation, dont le trac nest assorti daucune contrainte conceptuelle.

Lanalyse du tract! de telles courbes peut faire ressortir lindpendance de certains caractres, les

334 Cah. O.R.S.T.O.M., sr. Pdol., CIO. XIX, no 4, 1982: 323-339.

ilnalgse structurale et cartographie en pdologie. II

FIG. 6. - Dlimitation des systkmes de transformations sur la carte de la figure 1

courbes correspondantes se recoupant (la rive droite du bassin reprsent figure 3 en montre plusieurs exemples). Cependant, le plus souvent, une succession ordonne systmatique de courbes le long dun versant fait apparatre une dissociation ordonne des caractres correspondants, riche en signifkat,ions sur la chronologie et la nature des transformations pdogntiques, la nature et les relations mutuelles des diverses squences dorganisations, la dynamique des systmes, voire, comme nous en donnerons un exemple par la suite, les facteur3 dkvolution des paysages.

La couverture pdologique reprsente figure 1 nous donne un exemple dmonstratif dune dissociation ordonne de c.aractres. Le regroupement de tels caractres au sein dunits taxonomiques traditionnelles, celant leur dissociation ventuelle, empche souvent dapprhender lorganisation et la dynamique relle des couvertures pdologiques. De mme, les difficults du pdologue qui cherche 5 placer un profil dans une unit de classification sexpliquent par cett.e dissociation des caractres.

Les courbes disodiffrenciation rvlent donc des structures internes qui perrnet.tent dans certains cas didentifier et de dlimiter des systmes pkdologiyues indpendants qui apparaissent alors comme de vritables individus-sol en ce sens quils prsentent une volution autonome. A titre dexemple nous examinerons les relations spatiales entre les structures des systmes hydrodynamiques mises en vidence

Cah. O.H.S.T.O.M., sr. Pdol., vol. XIX, n 4, 1982: 323-339.

par les courbes disodiffrenciation de la figure 1 et reprsentes figure 6, et les axes de dra.inage. On peut y dlimiter un certain nombre de systmes pdo- hydrodynamiques fonctionnement et progression presque indpendants, si ce nest quils sont susceptibles de se runir ou de sabsorber les uns les autres. Certains (A) progressent vers lintrieur des barres, dautres correspondent A un systkme de transformation centrifuge.

Lorsquon classe ces derniers par degr dvolution croissant on constate quils nont dabord pas dexutoire (B,) puis un exutoire bien incis (B2), encore plus dvelopp dans le systme B,. Il y a donc l un premier lien de cause effet entre le dvelop- pement du systme, lapparition dun exutoire et la formation dune dpression longitudinale. Par ailleurs, lexutoire et sa dpression recoupent la structure concentrique du systme, rvle par les courbes 2, 3 et 4. Cette discordance laisse supposer la postriorit de lexutoire par rapport cette structure. On vrifie effectivement, que lexutoire canalise le dbordement de la nappe perche pige dans le bassin interne. Le creusement de laxe de drainage entrane ensuite un rapprochement relatif de la surface topographique et de la nappe phratique gnrale dont la zone de battement vient. interfrer avec les transformations superficielles, interfrence marque par la courbe 5. Celle-ci dbute videmment au contact, de laxe de drainage (discordance) au point oiY lenfoncement de celui-ci est sufflsant pour

335

R. BO/LET, F.-X. HUMBEL, Y. LUCAS .~ -

LGENDE DE LA FIGURE 7

L EGENDE PEDOLOGfQUE / reGm+.)

336 Cah. O.R.S.T.O.M., sr. Pdol., uol. XIX, no 4, 1982: 323-339.

_4nalyse structurale ef cartographie en pdologie. II

I

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F~G. T. -- Exemple dexprimentation agropdologique sur barre prlittorale

Cah. O.A.S.T.O.M., sr. Pdol., uol. XIX, n 4, 1982: 32.3-3.39.

R. BOULET, F.-X. HUMBEL, Y. LUCAS

quapparaisse linterfrence ci-dessus. Plus en aval, elle suit, laxe de drainage (concordance locale) ce qui indique une relation du subordination de la courbe 5 par rapport cet axe.

Les axes de drainage situs la priphrie des barres sont au contraire totalement concordants aux structures pdologiques. Ils leur sont effectivement antrieurs, tant, hrits du model en barres du dpt marin lui-mme. Au total, lvolution des systmes pdo-hydrodynamiques provoque un mor- cellement des barres prlittorales initiales qui, conjugu Iexport,ation de matire quimpliquent les transformations successives de la couverture initiale, concourt a laplanissement voire la disparition des barres.

La phase analytique permet ainsi, grce ltude des relations spatiales entre les organisations pdologiques macroscopiques, ou entre celles-ci et le model ou la vgtat.ion, deffectuer des raison- nements logiques analogues ceux que permet ltude des relat.ions spatiales entre organisations lmentaires en micromorphologie.

Enfin, cette phase analytique apporte aux disciplines utilisant les donnes pdologiques une analyse structurale de chaque site dtude qui leur permet de dceler avec plus de finesse les relations entre la diffrenciation pdologique et le comportement de leur objet dtude. Cest videmment avec Iagro- nomie que ce type de relation est le plus systmatique. Un certain nombre dexprimentations agropdologiques bases sur ce principe sont. en cours en Guyane. Elles consistent 21 caler une exprimenta.tion agronomique sur un site caractristique dune catgorie de couverture pdologique, et runissant le maximum de variations latrales, de faon tudier le comportement des cultures envisages en fonction de ces variations. Ce comportement, de mme que leffet des techniques mises au point pour lamliorer, est repr par rapport aux courbes disodiffrenciat.ion, soit que les variations de ce comportement et de leffet. des t.echniques concident avec lune ou lautre courbe, soit, plus gnralement que ces variations soient encadres par les deux courbes. Il est ds lors possible dextrapoler les rsultats de lexprimentation lensemble des couvertures pdologiques concernes. La figure 7 fournit un exemple de ces exprimentations agropdologiques. 11 sagit dtudier le comportement, les rendements, la fumure, les techniques, etc., pour la

culture du manioc et du soja sur barre prlitkorale. Le dispositif agronomique, conu et ralis par Ph. GODON, agronome IRAI, tient compte au plus prs de la structure de la couverture pdologique. Il comporte, sur les parties les moins variables du site des exprimentations classiques en blocs, tandis que la diffrenciation latrale est balise par des essais de comportement.

V 1. Conclusions

Nous avons prsent ici la mthode utilise pour tudier lorganisation tridimensionnelle des couvertures pdologiques de Guyane franaise. En plus dune analyse plus juste de la ralit, cette mthode constitue un moyen dinvestigation nouveau permettant de progresser dans la connaissance de la gense et de la dynamique de ces couvertures. Son rle apparat pour le moment quadruple :

1. tudier lorganisation tridimensionnelle des couvertures pdologiques et son implication sur leur gense et leur dynamique.

2. I%ablir un inventaire des types de couverture pdologique prsents dans la rgion concerne.

3. Faire ressort.ir les relations gntiques qui lient entre eux les divers ensembles de couvertures.

4. Fournir aux disciplines utilisatrices de la pdologie une image aussi juste que possible du milieu sol, et sur laquelle elles pourront caler le comportement de leur objet dtude.

Mais l ne se limite pas notre objectif. En effet, il nest pas envisageable de gnraliser t.oute une rgion, et encore moins tout un pays, une mthode cartographique qui implique de travailler aussi finement, daussi grandes chelles.

Dans une troisime et dernire partie, nous montrerons, toujours en nous appuyant sur lexemple guyanais, comment un nombre limit de documents analytiques a permis de mettre en kidence un classement gntique naturel des couvertures pdologiques dune rgion, classement qui pourra alors servir de base une cartographie gnrale dont on pourra choisir librement lchelle en fonction des besoins.

Manuscrit reu au Service des ditions de 1O.R.S.T.O.M.

le 2 juillet 1982


Analyse siruclurale el carlographie en pdologie. II

I3IRL.IOGRAPHlE

BOULET (R.), 1978. ~- Existence de systmes a forte diffrenciation latrale en milieu ferrallitique guyanais. Un nouvel exemple de couverture pedologique en des& quilihre. Sci. du Sol, 2 : 83-93.

BO~LET (R.), BRUGIRE (J.-M.), HUMBEL (F.-X.), 1979. - Relations entre organisation des sols et dynamique de leau en Guyane franaise septentrionale : Cons- quences agronomiques dune volution dtermine par un dsquilibre dorigine principalement tectonique. Sci. du Sol, 1 : 3-18.

BO~LET (R.), 1981. -- Etude pdologique des bassins versants CREX. Bilan de la cartographie. Lcosystme forestier guyanais. Bull. de liaison groupe de lrauacl CREX, no 4 : 4-21.

BOULET (R.), CHACVEL (A.j, HUMBEL (F.-X.), LUCAS (Y.), 1982. - Analyse structurale et cartographie en pdologie. 1 - Prise cn compte de lorganisation bidimensionnelle de la couverture pdologique : les tudes de toposquences et leurs principaux apports la connaissance des sols. Cah. O.R.S.T.O.M., sr. Pddol., vol. XIX, no 4 : 309-320.

FRITSCH (*J.-M.), 1981. - Ecoulement et rosion sur les bassins versants ~%REX en 1979. Lcosysteme forestier

guyanais. Bull. de liaison groupe de travail CREX, no 4 : 23-44.

GUEHL (J.-M.), 1981. - Etude in situ de la dynamique dc leau dans le sol sous fort primaire. Influence de la couverture pdologique sur quelques caractristiques du drainage vertical. Lcosysteme forestier guyanais. BulZ. de liaison groupe de travuil CREX, no 4 : 52-60.

Hufirner. (F.-X.), 1976. - Lespace poral des sols ferrallitiques du Cameroun. Thse doct. Sci., Paris et Truu. et Dot. O.R.S.T.O.M., no 54, 306 p.

HUMI~EL (F.-X.), 1978. - Caractrisation, par des mesures physiques, hydriques et denracinement, de sols de Guyane franaise dynamique de leau superficielle et latrale. Sci. du Sol, 2. : 83-94

SARRAILH (J.-M.), 1981. - Parcelles lmentaires dtude du ruissellement et de lrosion. Analyse des resultats obtenus durant les deux premires campagnes de mesure. Lcosysteme forestier Guyanais. Bull. de liaison groupe de travail I?CREX, no 4 : 45-51.

TURENNE (J.-F.), 1975. - Modes dhumifkation et diffrenciation podzolique dans deux toposquences guyanaises. Thse dock Sci., Nancy, et Mm. O.R.S.T.O.M., 110 84, Paris, 1977, 173 p.

Cah. O.R.S.T.O.M., sr. Pdol., vol. XIX, no 4, 1982: 323.339. 339

3


III - Passage de la phase analytique A une cartographie gn6rale synthtique

Ren BOULET (l), Francois-?: avier HUNBEI, j2j. Y\-es LcTC4S (1)

(1) Pdologues O.R.S.T.O.M., Centre O.R.S.T.O.M. de Cayenne, B.P. 165, 97301 Cayenne

(2) Pdologue O.R.S.T.O.M., Services Scientifiques Centraux, 70-74, roule dilulnay, 93140 Bondy (France)

Rstik

011 monfre, pour les deux milieux qui onf dj servi illustrer lanalyse tridimensionnelle (cf. 2 partie, ROULIIT et al., 19821 de la couuerfure pdologique, sacroir les schistes Ronidoro et les barres prlittorales de la plaine cfidre ancienne en Guyane franaise, qu partir de la reprsentation en coupes et plan dun nombre limit dunits elmen- faires de model, il est possible dordonner les couvertures pdologiques concernes en une squence gntique schmatise par un cerfain nombre de stades. Ceffe squence consfifue un outil de cartographie synthtique par identification du stade dvolution de la couverture pdologique dun rjersant quelconque de la rgion caractrise par ltude analytique. Les units cartographiques ainsi dfinies restent charges de linformation acquise lors de la phase analytique et qui concerne lorganisation et la dynamique de la couverture pdologique, mais aussi les caractrisations apportes par les autres disciplines (Hydrologie, Agronomie...). De mme le passage dune grande une petite chelle se fait sans rorganisation importante de la lgende pdologique, par simple regroupement de stades, sans quil y ait perte dinformation au niveau de la connaissance des couvertures pdologiques carfographies, hormis leur dlimitation.

ABSTRACT

STRUCTURAL ANALOGIE IN s01L SCIENCE.

III - TRANSITION mont ANALYTICAL PHASE ~0 A GENERAL ~YNTHETIC MAPPING

In the area of the two examples already used, old precoastal bars and Bonidoro schisfs, the authors show thaf, from a limited number of elemenfar!y units of landscape, sfudied and represenfed roifh map and cross-sections, it is possible fo arrange fhe differenf units sfudied in a genefic sequence, schemafized by a fetu number of stages. This sequence allows fo characterize the evolution stage of fhe soi1 mantle of any slope of the considered region, and is fhen used for a synthetic mapping. The mapping unifs fhus deffned keep up the informations gicren by the analyfical studies, abouf the organizafion and fhe dynamics of fhe soi1 manfle! or given by ofher sciences (hydrology, agronomy). In fhe same way, fhe passage from a large to a little scale is done by simply grouping sfages, wiihout lack of informations abouf the soi1 manfles surveyed: excepf for fheir boundaries.

1. Introduction

La phase analytique prcdemment dcrite (1)

nous offre un moyen dtudier et de reprsenter la

structure macroscopique de couvertures pdologiques

sans aucun pralable conceptuel, que ce soit propos

de la dfinition de lchantillon reprsentatif (profil

ou pdon), de lobjet sol, ou de procds mthodo-

logiques ayant trait au dcoupage de la couverture

pdologique. La carte analytique ne doit des lors

(1) Voir p. 323-339.


FIG. 1. ~- Cartes analytiques des bassins versants ECEREX C, E, D, 1, B

traduire que des faits dobservation, et Constit)ue un document de base. Des cartes interprtatives peuvent bien sr en driv-er, mais doivent constituer des documents part. Certes, la collecte des faits ne peut tre quincomplete et toujours soumise aux imperfections de nos moyens de perception et au filtrage subjectif, voire des dformations souvent induites par notre culture scientifique elle-mme. On peut cependant rduire ces imperfections en sappuyant sur des rksultats de mesures cales sur les structures ainsi rvles.

AS1 ce stade, il est possible daccumuler des connais-

sances tres dtailles sur lorganisation de fragments de couvertures pdologiques. 11 se pose alors rapidement le problme de la slrnctrrrwtion de ces conrznis- sances! de leur sr/nlhhs et de leur hnsmission. La dmarche adopte jusquici sest voulue strictement ascendante. Est-il possible de la poursuivre au-del de la simple collecte des faits, jusqua la caractrisation dunits pidologiques, leur cartographie, leur classement 1 Cest ce que nous avons tent, en Guyane franaise septentrionale. Lopration est, pour le moment, insullisamment avance pour que lon ne puisse tre assur de son SU~C~S que dans certains

342 Cah. O.K.S.T.O.;W.. sr. Pidol., vol. XIX, no 4, 1982: 341-351

Analgse sfrucfurale et cartographie en pdologie. III

G c

J 1 NM

FIG. 2. - Cartes analytiques des bassins versants ECEREX A, 1, F, G, H

milieux, en particulier ceux qui nous ont fourni les exemples illustrant la phase analytique et que nous allons a nouveau envisager.

II. Cas des couvertures p&lologiques sur schistes Bonidoro

Ralise dans le cadre dune opration multidisciplinaire, la phase analytique a port: sur 10 bassins versants d

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Analyse structurale et cartographie en pédologie