Référentiel pédologique 2008 - AFES

Référentiel pédologique
Les cryosols se développent dans des matériaux variés, peu altérés : produits de gélifraction,
moraines, lœss, formations glacio-marines, alluvions fluviatiles ou fluvio-glaciaires.
Phénomènes physiques
Ils sont nombreux. On peut distinguer :
• une ségrégation saisonnière de glace en lentilles organisées parallèlement à la surface topographique
ou en réseau réticulé ; elle est responsable du gonflement du sol au gel et constitue
l’agent principal de l’acquisition des microstructures cryogéniques. Une forte accumulation
de glace s’observe dans la partie supérieure du pergélisol et, en hiver, à la base de la couche
active et à son sommet (potentiel matriciel élevé, lié au gradient thermique et au changement
de phase) ;
• une agrégation le plus souvent lamellaire du matériau (parfois grenue en surface, polyédrique
angulaire ou prismatique courte), d’autant plus stable que le matériel est riche en limons fins
et colloïdes (minéraux ou organiques) et que les températures minimales sont basses.
• une désagrégation ou gélifraction du matériel minéral, en relation avec la formation de
glace, la présence de sels (haloclastie) et la nature des matières organiques labiles (modification
de la conductivité hydrique), avec production de limons et de sables ;
• une redistribution des fractions > 0,5 mm par cryoexpulsion vers la surface, résultant de
la traction exercée sur certains éléments grossiers par la glace de ségrégation à l’engel, allant
jusqu’à l’expulsion après dégonflement du sol au dégel ;
• un transfert de particules de taille < 50 µm, selon la porosité disponible en période de
dégel, et la possibilité de constitution dès 5-10 cm de profondeur d’un horizon dit « limonoilluvial
» dans lequel l’illuviation se reconnaît aux coiffes limoneuses compactes déposées sur
la face supérieure des éléments grossiers. S’il perdure, ce phénomène peut modifier la gélivité
d’un horizon et, de ce fait, le gradient de gélivité au sein d’un solum (cf. § « Phénomènes
mécaniques », infra) ;
• un engorgement printanier fréquent sur bas de pente, de préférence en exposition nord ou
nord-est (dans l’hémisphère nord) ou en milieu mal drainé ;
• l’apparition fréquente d’un réseau de fentes de retrait consécutif au ressuyage estival (maille
< 2 m) ou à la contraction thermique en hiver (maille de 2 à 30 m) ;
• la création d’une microtopographie particulière, en relation directe avec l’état hydrique au
moment du gel. Elle est la résultante du gonflement cryogénique différentiel (cf. § « Phénomènes
mécaniques », infra) et/ou de la capacité de stockage des précipitations.
Biogéochimie
Le potentiel redox est bas, en raison de l’engorgement saisonnier (fonte de la neige et de la
glace) et de la très faible activité biologique.
L’altération minérale est « potentiellement efficace », en raison de l’accumulation des
matières organiques de type acides fulviques et de la dessiccation par le gel (pF élevé, notamment
en période hivernale), mais très limitée par la brièveté de son action (début d’extraction
de fer des réseaux minéraux), car la saison d’activité biologique ne dure que de 1 à 4 mois.
La dissolution de la calcite est d’autant plus rapide qu’elle est en relation avec les faibles
températures (abondance de CO 2 dissous), l’abondance des précipitations, des cyanophycées,
des moisissures, de NaCl (embruns, brouillard), de MgCO 3 et que la bioturbation est réduite
(température basse, engorgement). Cette calcite (parfois aragonite) reprécipite sous contrôle
biologique en prenant la forme de pendeloques dans les anfractuosités ou dans la macroporosité.
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