Approche agro-pédologique des zones pastorales sur calcschistes sédimentaires (Beaufortain-Alpes du Nord). I. Caractères de l'altération, propriétés hydriques et porales associées

Résumé - En altitude, l'altération des calcschistes sédimentaires (calcshales) conduit à des sols contenant une teneur élevée en limon fin, de composition minéralogique essentiellement micacée. La pédogénèse se caractérise sur ce type de roche, par une argilisation importante due à une microdivision des micas, vers la surface du sol. Ce phénomène entraîne une profonde réorganisation de la phase solide, de l'espace poral et en fin de compte, conditionne les propriétés hydriques des sols. Dans ce premier texte, un ensemble de méthodes de mesure et d'observation est employé pour décrire l'évolution de la géométrie du système de porosité hérité de la roche, après sa décarbonatation. Cette approche permet de visualiser et de quantifier le volume poral total, la taille, la morphologie et la continuité des pores. La gamme de tailles prise en compte s'étend du nm jusqu'au mm. Grâce aux résultats obtenus, il est possible de comprendre les aspects du fonctionnement hydrique qui conditionnent les relations sol-végétation et qui constituent, par conséquent, un facteur clef pour l'exploitation pastorale. Les propriétés du matériau d'altération perdent de l'importance quand la pente s'accentue; la circulation de l'eau et la topographie deviennent alors prépondérantes pour expliquer la différenciation des sols et des végétations prairiales. Ces interactions seront traitées dans une deuxième partie.

Abstract - Landscape ecology of alpine pastures in a sedimentary calcschist area (Beaufortain, Northen Alps). I. Characteristics of weathering: consequences on hydric and poral behaviour of soils. The weathering of sedimentary calcschist (calcshales) in the Beaufortain mountain pasture region (fig 1), gives rise to soils containing very high amounts of fine (< 5 μm) micaceous silt particles (fig 2; tables II, III). Pedogenesis on this type of parent rock is characterized by a significant argilization (physical breakdown of mica particles) towards the soil surface (table II), causing a total reorganization of solid particle arrangement and corresponding pore geometry (fig 2.2, 2.4, 2.5). A series of physical methods (table I) is used here in order to describe the origin and evolution of the pore geometry during pedogenesis, starting from the pore system inherited from the parent rock after its decarbonization (fig 2.2 and 2.3). These methods enable the observation and the quantification of the porosity in terms of total pore volume, pore size and pore morphology as well as that aspect concerning continuity of the pores. The pore size ranges from the nm to the mm. Analysis of the pore system and the related soil water behaviour (figs 3, 4, 5; table II) performed in different horizons of a representative soil profile indicates the constraints for local agriculture. On hill slopes the superficial water circulation and topography are major factors explaining soil and vegetation differentiation. Such soil-vegetation-land use interactions will be discussed in a second paper considering typical geomorphological land units.