La genèse des podzols Podzol Formation Die Genese von Podsol

RÉSUMÉ

Les podzols sont des sols acides de milieux forestiers caractérisés par l'accumulation de fer (Fe) et d'aluminium (Al) dans l'horizon B (horizon B podzolique). Ils couvrent de vastes étendues des zones boréales et tempérées humides et sont associés à des substrats à texture grossière. La connaissance des mécanismes responsables de la formation des podzols est essentielle à la compréhension, la modélisation et la gestion des écosystèmes forestiers, agricoles et aquatiques et à la prévision de leurs réactions face à des changements des conditions environnementales. Quatre théories majeures, ou modèles conceptuels, ont été proposées afin de représenter la genèse des podzols : la théorie des fulvates (Stobbe et Wright, 1959; McKeague et al., 1978), la théorie de la proto-imogolite (Farmer et al., 1980; Anderson et al., 1982), la théorie des compartiments chimiques (Ugolini et Dahlgren, 1987) et la théorie des polymères d'AI (Browne, 1995). Celles-ci ont mis en relief le rôle de certains processus tels que la création et le transport de complexes organo-métalliques, la synthèse de la proto-imogolite et la néoformation d'imogolite, l'altération des minéraux par l'acide carbonique (H2CO3) ainsi que la formation de complexes polymériques dissouts de type Al-silice (Si). L'importance accordée à chacun de ces processus varie toutefois en fonction de la nature des milieux prospectés lors de la définition d'une théorie particulière. L'absence d'une théorie globale et intégrée de la genèse des podzols est aussi liée à la compréhension incomplète de la dynamique des podzols, à l'omission de certains processus importants et à l'apparente opposition entre les théories.

ABSTRACT

Podzols are acidic soils of forested areas characterized by the pedogenic accumulation of iron (Fe) and aluminum (Al) in the B horizon (podzolic B horizon). Podzols cover large areas of the wet temperate and boreal zones and are associated to coarse parent materials. Knowledge on podzol genesis is of considerable interest with respect to the understanding, modelling and management of forested, agricultural and aquatic ecosystems and to the forecasting of soil changes in response to environmental perturbations. Four theories, or conceptual models, were formulated to describe podzol formation: the fulvate theory (Stobbe and Wright, 1959; McKeague etal., 1978), the proto-imogolite theory (Farmer et al., 1980; Anderson etal., 1982), the theory of chemical compartments (Ugolini and Dahlgren, 1987) and the Al polymer theory (Browne, 1995). Each theory emphasizes the role of specific processes such as the formation and transport of organo-metallic complexes, proto-imogolite synthesis and imogolite precipitation, mineral weathering by carbonic acid (H2CO3) and the formation of poiynuclear Al-silicate soluble complexes. However, the relative importance attributed to any of these processes varies as a function of the properties of the sites explored by the authors of a given theory. The absence of an integrated theory of podzol genesis also reflects our incomplete understanding of podzol dynamics, the fact that important processes have been left out and the apparent opposition between theories.

ZUSAMMENFASSUNG

Podsols sind saure Bôden waldiger Milieus, charakterisiert durch die Anhâufung von Eisen (Fe) und Aluminium (Al) im B-Horizont (podsolischer B-Horizont). Sie bedecken ausgedehnte Flâchen der nôrdlichen und feuchten gemassigten Gebiete und werden mit Substraten grober Textur in Verbindung gebracht. Die Kenntnis der Mechanismen, die zur Bildung der Podsols fuhrt, ist unerlàsslich fur das Ver-stàndnis, die Modellierung und Bewirtschaftung der Forst-, Landwirtschaft- und Wasser-Okosysteme und fur die Vorhersage ihrer Reaktionen auf Verànderungen in den Umweltbedingungen. Vier Haupttheorien oder Denkmodelle wurden zur Darstellung der Genèse der Podsols vorgeschlagen : die Theorie der Fulvate (Stobbe und Wright, 1959; McKeague etal., 1978), die Proto-Imogolit-Theorie (Farmer et al., 1980 ; Anderson et al.,1982), die Théorie der chemischen Abteilungen (Ugolini und Dahlgren, 1987) und die Al-Polymer-Theorie (Browne, 1995). Diese Theorien haben die RoIIe bestimmter Prozesse hervorgehoben, wie die Bildung und den Transport organischmetallischer Einheiten, die Synthèse des Proto-lmogolit und die Neubildung von lmogolit, die Verânderung der Minérale durch die Kohlensâure (H2CO3) sowie die Bildung von aufgelôsten Polymer-Einheiten des Typs Al-Silizium (Si). Die Bedeutung, die jedem dieser Prozesse zugemessen wird, variiert jedoch je nach der Natur der bei der Aufstellung einer bestimmten Théorie untersuchten Milieus. Das Fehlen einer globalen und integrierten Théorie der Entstehung der Podsols hàngt auch mit dem unvollstàndigen Verstândnis der Dynamik der Podsols, dem Weglassen gewisser wichtiger Prozesse und dem offenbaren Gegensatz zwischen den Theorien zusammen.