Dans la continuité des posts précédents sur les relations entre Gaïa et Homo sapiens¹, cette note propose de porter le même regard de temps long sur les sols et sur l’accélération fulgurante de leur dégradation.

Le sol est cette mince pellicule qui sépare la roche de l’atmosphère et du vivant. Nous le percevons rarement comme un objet dynamique : nous marchons dessus, nous y construisons, nous y cultivons. Pourtant, il constitue l’une des interfaces essentielles du système Terre. Il concentre, dans quelques dizaines de centimètres parfois, une extraordinaire combinaison de minéraux, d’eau, de carbone et de vivant. Nous sommes souvent peu conscients du fait que, sans sols fonctionnels, notre sécurité alimentaire finit par disparaître. La FAO estime² d’ailleurs qu’environ 95% de notre alimentation est produite directement ou indirectement dans les sols.

La formation des sols est extrêmement lente à l’échelle humaine, même si elle peut être rapide dans certaines situations particulières. Sa dégradation, à l’inverse, peut se produire en quelques décennies, voire en quelques années. Ce décalage entre les temps de construction et les temps de destruction constitue probablement l’une des caractéristiques les plus importantes du problème.

Les sols sont aussi un angle mort de la réflexion sur le cycle de l’eau. Une partie essentielle de ce cycle ne passe ni directement par les rivières ni directement par les nappes : elle passe par l’eau stockée dans les sols, prélevée par les plantes, puis restituée à l’atmosphère par évapotranspiration. La qualité physique et biologique des sols conditionne donc à la fois l’infiltration des pluies, la recharge des nappes, la disponibilité de l’eau pour les végétaux et le ruissellement. Enfin, les sols constituent un immense réservoir de carbone et l’un des principaux réservoirs de biodiversité de la planète.

Ce billet ne vise pas à présenter les solutions. Elle cherche plutôt à comprendre pourquoi les sols doivent être regardés comme un élément du système Terre — et pourquoi leur dégradation constitue un problème de long terme.

Introduction — Un objet beaucoup plus ancien que l’agriculture

On pense généralement le sol comme un simple support : la terre sur laquelle nous marchons, dans laquelle nous plantons. C’est pourtant un objet géologique et biologique d’une extraordinaire complexité. Le sol résulte de l’interaction entre la roche mère, l’eau, l’atmosphère, le climat, le relief et les organismes vivants. Sa formation — la pédogenèse — associe altération minérale, circulation de l’eau, accumulation et transformation de matière organique, activité microbienne, action des racines et de la faune, transport de particules et différenciation progressive en horizons.

Il faut surtout distinguer deux notions. Le régolithe désigne la couche superficielle de matériaux meubles ou altérés produite par l’altération physique et chimique des roches. Le sol est un système plus complexe, dont les propriétés résultent notamment de l’organisation de la matière minérale et organique et de l’activité biologique. Il n’y a pas eu un moment précis où serait apparu « le sol » avec la vie. Les processus d’altération et les premiers sols ou paléosols sont très anciens. Des profils interprétés comme des paléosols remontent jusqu’à l’Archéen, il y a plus de 3,5 milliards d’années. Leur interprétation reste parfois discutée, mais ils montrent que les surfaces continentales étaient déjà le siège de processus d’altération complexes très tôt dans l’histoire de la Terre. Ce qui va changer radicalement l’histoire des sols est ensuite l’installation progressive du vivant sur les continents.

1. Une histoire de plusieurs milliards d’années

1.1. Avant les plantes : les premières surfaces continentales vivantes

Bien avant les forêts, les continents ont donc connu une altération des roches sous l’action de l’eau, de l’atmosphère et du climat. Mais les organismes vivants ont progressivement commencé à modifier eux-mêmes ces surfaces. Les premières traces d’une interaction biologique avec les surfaces continentales remontent aux croûtes microbiennes (biofilms de cyanobactéries et d’archées) datées d’environ 3 à 2,5 milliards d’années. Les paléosols permettent notamment de lire cette histoire ancienne : leur composition chimique, leur degré d’altération ou la distribution de certains éléments renseignent sur les conditions atmosphériques et biologiques qui régnaient lorsqu’ils se sont formés. Gregory Retallack³ a notamment montré que les paléosols peuvent conserver la trace des grandes transformations de l’atmosphère terrestre. Ils constituent ainsi une véritable mémoire géologique du système Terre. Ses travaux montrent en particulier que l’évolution de l’altération biologique peut être suivie sur plusieurs milliards d’années et qu’elle s’est profondément transformée autour de la Grande Oxydation⁴, il y a environ 2,4 milliards d’années. Elle transforme la chimie de la surface terrestre : le fer et d’autres éléments comme le soufre deviennent soumis à des conditions d’oxydation nouvelles. Les paléosols constituent l’un des témoins de cette transition.

1.2. Puis les plantes colonisent les continents

Le changement décisif intervient au Paléozoïque. Les plantes terrestres apparaissent et se diversifient progressivement à partir d’environ 470 millions d’années, au cours de l’Ordovicien et du Silurien. Les premières plantes terrestres sont très différentes des plantes actuelles : elles ne possèdent pas encore les systèmes racinaires complexes des végétaux modernes. Cette conquête des continents est indissociable d’une autre histoire : celle des symbioses entre plantes et champignons. Le gisement exceptionnel de Rhynie⁵, en Écosse, daté d’environ 407 millions d’années, conserve l’un des plus anciens écosystèmes terrestres connus. Il montre des plantes primitives associées à des champignons⁶, mais aussi des bactéries, des algues et de petits organismes du sol. Des structures correspondant à des associations plante-champignon y sont exceptionnellement bien conservées. Elles témoignent de l’ancienneté de relations qui sont aujourd’hui fondamentales dans les écosystèmes terrestres.

Ces symbioses ont vraisemblablement joué un rôle important dans la conquête des terres émergées : les champignons augmentent considérablement la surface d’exploration du milieu par leurs hyphes (« les filaments des champignons ») et facilitent l’accès de la plante à l’eau et aux éléments minéraux. Autrement dit, le sol n’est pas seulement devenu un milieu où les plantes pouvaient vivre : les plantes et les micro-organismes ont aussi contribué à fabriquer et à transformer ce milieu.

1.3. La forêt transforme le système Terre

Un second saut intervient au Dévonien, entre environ 420 et 360 millions d’années. Les plantes deviennent plus grandes, leurs systèmes racinaires se développent et les premières forêts apparaissent. Les fossiles d’Archaeopteris, notamment, témoignent de systèmes racinaires déjà très développés⁷. Des fossiles, découverts sur le site de Gilboa dans l’État de New York, ont révélé que les racines des premières forêts du Dévonien, notamment celles du genre Archaeopteris, pouvaient explorer le sol en profondeur selon une architecture ramifiée bien plus complexe qu’on ne le pensait. Cet approfondissement des systèmes racinaires a, selon plusieurs travaux de biogéochimie, fortement intensifié l’altération chimique des roches et modifié en profondeur les échanges entre la lithosphère, l’hydrosphère et l’atmosphère⁸. La forêt devient alors une véritable force géologique. Les racines fracturent les matériaux, augmentent la surface de contact entre roche et eau, favorisent certaines réactions chimiques et contribuent à déplacer des éléments minéraux. La matière organique s’accumule. Les champignons et les bactéries accélèrent et transforment les cycles de nutriments.

La végétation modifie ainsi simultanément la géomorphologie des continents, les flux de carbone et la circulation de l’eau. Il existe notamment une relation de long terme entre la végétation, l’altération des silicates, et le climat. La réaction de l’eau chargée en CO₂ avec les silicates conduit à la consommation de CO₂ atmosphérique ; les produits de cette altération sont ensuite transportés vers les océans, où une partie du carbone peut être stockée sous forme de carbonates.

C’est le mécanisme général derrière le « thermostat » géologique du climat proposé par Walker, Hays et Kasting en 1981⁹ : lorsque le climat devient plus chaud et humide, l’altération des silicates tend à s’accélérer, ce qui augmente le prélèvement de CO₂ ; ce prélèvement tend à refroidir le climat. À l’inverse, un climat plus froid ralentit cette altération.

Il ne faut pas en déduire que les forêts du Dévonien sont à elles seules responsables des changements climatiques de cette période. Le lien entre expansion des plantes, altération, baisse du CO₂ et refroidissement est aujourd’hui bien étudié, mais les causes des grands changements climatiques et des crises biologiques du Dévonien restent discutées. L’enseignement essentiel est ailleurs et on l’a déjà mentionné : la vie n’est pas simplement adaptée à la géologie et au climat ; elle contribue elle-même à les transformer.

1.4. Le paradoxe du temps du sol

Cette histoire permet de comprendre une propriété essentielle du sol : il est à la fois dynamique et extrêmement lent. Les taux de formation mesurés par les méthodes modernes varient de plusieurs ordres de grandeur selon le climat, la roche mère, la topographie, l’épaisseur du sol et les conditions hydrologiques. Une compilation mondiale donne une médiane de l’ordre de quelques centièmes de millimètre par an ; dans les climats tempérés, des valeurs autour de 0,03 à 0,1 mm/an sont courantes. Cela signifie qu’un centimètre de sol peut demander des siècles, et qu’une épaisseur de plusieurs dizaines de centimètres représente souvent des milliers d’années de formation.

Mais ce chiffre doit être manié avec prudence. Certains matériaux volcaniques très jeunes peuvent produire des sols beaucoup plus rapidement : après l’éruption du Tambora en 1815, des taux de développement de plusieurs millimètres par an ont été observés pendant les premières phases de pédogenèse. Ces taux initiaux ralentissent ensuite fortement. Il n’existe donc pas un « taux universel de fabrication du sol ». La conclusion importante est néanmoins robuste : dans de nombreux contextes agricoles, l’érosion peut être beaucoup plus rapide que la production naturelle de nouveau sol. Une étude de référence¹⁰ comparant les taux d’érosion et de production montre par exemple des taux médians d’érosion de l’ordre de 1,5 mm/an sous agriculture conventionnelle, contre environ 0,017 mm/an pour la production naturelle de sol dans l’ensemble des données compilées. Le rapport entre ces deux vitesses peut donc être de plusieurs dizaines, voire davantage selon les situations. C’est ce décalage temporel qui fait du sol une ressource si particulière : ce que nous pouvons détruire en quelques décennies peut demander des siècles ou des millénaires à reconstruire.

2. Le sol aujourd’hui : carbone, eau et vivant

2.1. Un immense réservoir de carbone

Les sols constituent le plus grand réservoir de carbone organique des écosystèmes terrestres. Les estimations disponibles situent le stock de carbone organique des sols à environ 1 500 milliards de tonnes de carbone dans le premier mètre¹¹, et à près de 2 400 milliards de tonnes dans les deux premiers mètres. Selon les bases de données, les estimations pour le premier mètre varient toutefois d’environ 1 100 à 2 700 milliards de tonnes¹². Ce stock dépasse la quantité de carbone contenue dans l’atmosphère et dans la végétation réunies et ce de manière nette si l’on prend en compte les horizons plus profonds et les sols gelés en permanence. Les incertitudes sont toutefois importantes selon les bases de données et les profondeurs considérées.

2.2. Ce carbone n’est pas un stock immobile

Le carbone entre dans le sol par la photosynthèse : le carbone atmosphérique est fixé par les plantes, puis une partie rejoint le sol sous forme de racines, de litière, d’exsudats racinaires et de matière organique. Il est ensuite transformé par les organismes du sol. Une partie est rapidement décomposée et retourne dans l’atmosphère sous forme de CO₂. Une autre peut être stabilisée plus longtemps, notamment lorsqu’elle est associée aux minéraux du sol. Le sol est donc un réservoir dynamique, soumis en permanence à des flux d’entrée et de sortie. Cette dynamique donne au sol un rôle climatique majeur : une perte de matière organique peut conduire à une libération de carbone vers l’atmosphère ; inversement, une accumulation de carbone dans certains sols peut constituer un puits.

Mais il ne suffit pas d’augmenter le carbone des sols pour « résoudre » une partie importante du changement climatique. Les capacités de stockage sont finies, variables selon les sols et les pratiques, et le carbone nouvellement stocké n’est pas toujours durablement stabilisé.

L’ordre de grandeur historique est néanmoins considérable. Sanderman, Hengl et Fiske¹³ ont estimé qu’environ 116 milliards de tonnes de carbone avaient été perdues des sols sous l’effet de 12 000 ans d’utilisation humaine des terres, principalement agricole, en considérant les deux premiers mètres de sol. Cela représente environ 425 milliards de tonnes de CO₂ en équivalent de carbone oxydé. Cet ordre de grandeur rappelle que l’histoire de l’agriculture n’est pas seulement celle d’une extraction de nutriments : elle est aussi celle d’une transformation massive du cycle continental du carbone.

2.3. Le sol, pièce maîtresse du cycle de l’eau

Le deuxième rôle fondamental des sols est hydrologique. Lorsqu’une pluie tombe sur un territoire, son devenir dépend en grande partie de ce qui se passe à la surface du sol et dans ses pores. Une partie peut ruisseler immédiatement, s’infiltrer, être temporairement stockée dans les pores du sol, percoler plus profondément et contribuer à la recharge des nappes, être prélevée par les racines, retourner à l’atmosphère par évapotranspiration. Le sol est donc une interface hydrologique active. Sa texture compte : sable, limon et argile – qui ne retiennent pas l’eau de la même manière. Mais sa structure compte tout autant. L’organisation des agrégats, la continuité des pores, les fissures, les galeries de vers de terre et les anciens canaux racinaires déterminent la manière dont l’eau entre et circule dans le sol. La FAO souligne ainsi que la porosité et la stabilité structurale contrôlent simultanément l’infiltration, le stockage de l’eau, la percolation et la filtration des contaminants. Un sol bien structuré peut continuer à infiltrer une partie importante des pluies intenses alors qu’un sol compacté ou dégradé atteint plus rapidement sa capacité d’infiltration et génère davantage de ruissellement.

La matière organique joue ici un rôle important, notamment parce qu’elle contribue à la stabilité des agrégats et à la structure des pores. L’activité des racines, des champignons et de la faune du sol contribue elle aussi à cette architecture. Il faut néanmoins éviter une équation trop simple du type « plus de carbone = plus d’eau ». La relation entre matière organique et eau disponible dépend fortement de la texture, de la structure et de la profondeur du sol. Des travaux expérimentaux montrent notamment que la texture — en particulier la proportion de limons et d’argiles — reste souvent le facteur déterminant de la capacité en eau disponible.

Le résultat systémique est cependant clair : un sol dégradé peut transformer une pluie utile en ruissellement et une réserve d’eau potentielle en risque d’inondation. Et le même sol peut ensuite manquer d’eau quelques semaines plus tard. C’est ainsi que se comprend le lien, apparemment paradoxal, entre dégradation des sols, inondations et sécheresses. Lors d’une pluie intense, une faible infiltration accroît le ruissellement et les flux d’eau et de sédiments vers l’aval. Après la pluie, la faible capacité de stockage du sol réduit la quantité d’eau disponible pour les plantes et, selon le contexte, pour la recharge des eaux souterraines. La FAO identifie explicitement l’infiltration, le stockage et la transmission de l’eau comme des fonctions centrales du sol dans le cycle hydrologique.

2.4. L’eau verte : le chaînon manquant

Cette fonction hydrologique conduit à une autre notion importante : celle d’eau verte. L’eau bleue est l’eau que nous voyons et gérons directement : rivières, lacs, réservoirs et nappes. L’eau verte est l’eau stockée dans les sols et utilisée par la végétation, avant de retourner à l’atmosphère principalement par transpiration. Cette distinction est essentielle pour comprendre le fonctionnement des territoires continentaux. Une partie importante des précipitations continentales provient en effet du recyclage de l’humidité par l’évapotranspiration des écosystèmes. L’importance de ce recyclage varie considérablement selon les régions et les saisons : dans certains bassins continentaux, une fraction très importante des précipitations peut provenir de l’humidité recyclée localement ou en amont. Le sol se trouve au cœur de cette boucle : pluie → sol → plante → atmosphère → pluie. Dégrader le sol ne signifie donc pas seulement réduire une ressource agricole. C’est aussi modifier la manière dont l’eau circule entre les continents et l’atmosphère. C’est précisément pourquoi la frontière entre gestion de l’eau, gestion des sols, agriculture et climat devient de plus en plus artificielle.

2.5. Un vivant extraordinairement dense sous nos pieds

Le sol n’est pas seulement une matrice minérale contenant un peu de matière organique. C’est un écosystème. Bactéries, champignons, archées, protistes, nématodes, acariens, collemboles, vers de terre et autres organismes interagissent dans un réseau d’une très grande complexité.

La FAO estime que les sols abritent plus de 25% de la biodiversité mondiale et souligne que les organismes du sol interviennent dans de nombreuses fonctions essentielles : disponibilité des nutriments, production agricole, filtration de l’eau, stockage du carbone et dégradation de certains contaminants. Cette biodiversité est largement invisible. Elle est pourtant au cœur de la fertilité des sols : les organismes décomposent la matière organique, libèrent et transforment des nutriments, construisent des agrégats, modifient les pores et établissent des symbioses avec les racines. L’agriculture dépend donc d’une infrastructure biologique qu’elle ne voit presque jamais. On peut même dire que la productivité agricole moderne repose sur une combinaison singulière : une très forte intervention humaine au-dessus du sol, mais le maintien d’une immense infrastructure biologique sous le sol.

3. Une dégradation rapide et multiforme

La dégradation des sols ne se résume pas à l’érosion. Elle peut prendre la forme d’une perte de matière organique, d’une compaction, d’une salinisation, d’une acidification, d’une contamination chimique, d’une perte de biodiversité, d’un déséquilibre nutritif ou encore de l’artificialisation et de l’imperméabilisation des surfaces. Ces phénomènes se renforcent souvent mutuellement. La compaction réduit la macroporosité et peut limiter à la fois la pénétration des racines, les échanges gazeux et l’infiltration de l’eau. La perte de matière organique peut réduire la stabilité structurale. La diminution de la couverture végétale accroît l’exposition à l’érosion. La salinisation peut réduire la productivité agricole. Le problème est donc moins celui d’une « mort du sol » que celui d’une dégradation progressive de ses fonctions.

3.1. L’état mondial : une situation désormais mieux documentée

La FAO a publié en août 2026 la deuxième édition du Status of the World’s Soil Resources. Elle conclut que la dégradation des sols continue de progresser dans de nombreuses régions et que l’érosion reste la menace la plus sévère. Plus d’un milliard d’hectares de terres agricoles — cultures et pâturages — sont déjà considérés comme dégradés ; la FAO estime au total à 1,66 milliard d’hectares les terres dégradées par les activités humaines.

Cette nouvelle évaluation apporte surtout un enseignement important : le problème n’est pas seulement l’existence de techniques permettant de limiter la dégradation. C’est aussi la difficulté à les généraliser. La FAO constate que, dans environ la moitié des régions évaluées, l’adoption des pratiques de gestion durable des sols reste faible ou très faible. La dégradation des sols apparaît donc moins comme un problème dont nous ignorerions les mécanismes que comme un problème dont la dynamique cumulative dépasse encore les capacités de protection et de restauration mises en œuvre.

3.2. Le cas particulier de l’érosion

L’érosion est probablement l’exemple le plus intuitif du décalage entre les temps humains et les temps géologiques. Une pluie intense sur un sol nu peut emporter une partie de la couche superficielle en quelques heures. Cette couche peut contenir une part disproportionnée de la matière organique, des nutriments et de l’activité biologique du sol. À l’échelle d’un bassin versant, une partie de cette matière peut être redistribuée localement, mais une autre est exportée vers les cours d’eau et finalement vers les océans. L’érosion ne signifie donc pas seulement « perdre de la terre ». Elle signifie perdre une partie d’une architecture biologique et chimique construite progressivement. Elle peut également entraîner un cercle vicieux : la perte de la couche superficielle réduit la fertilité et la capacité du sol à stocker l’eau, ce qui peut accroître sa vulnérabilité aux épisodes climatiques futurs.

3.3. Les moteurs de la dégradation des sols

Les principaux moteurs de la dégradation des sols sont aujourd’hui bien identifiés : érosion accélérée, travail intensif du sol, tassement, diminution des apports organiques, simplification des systèmes agricoles, déséquilibres nutritifs, salinisation, contamination chimique, artificialisation et déforestation. Ces facteurs ne sont pas indépendants. Ils se renforcent souvent mutuellement. Un sol peut ainsi perdre simultanément de la matière organique, de la biodiversité, de la porosité et des nutriments. Il devient alors moins capable d’absorber l’eau, moins favorable aux racines, plus vulnérable à l’érosion et moins résilient aux sécheresses. La dégradation est donc moins une succession de problèmes isolés qu’un processus cumulatif de perte de fonctions.

La FAO identifie dix grandes menaces pesant sur les fonctions des sols : érosion, perte de carbone organique, déséquilibres nutritifs, acidification, contamination, engorgement en eau, compaction, artificialisation, salinisation et perte de biodiversité.

Le labour et l’érosion : quand l’agriculture accélère le cycle géologique

L’érosion existe naturellement : elle participe au renouvellement des paysages et au transport des matériaux depuis les continents vers les bassins sédimentaires. Le problème apparaît lorsque l’érosion devient beaucoup plus rapide que la formation du sol. Le travail du sol est l’un des mécanismes qui peuvent provoquer cette accélération. Le labour retourne et fragmente la couche superficielle, détruit temporairement une partie de la structure des agrégats et laisse souvent le sol plus exposé à l’action des pluies et du vent. Lorsque les sols restent nus entre deux cultures, l’énergie des précipitations peut alors détacher et transporter les particules superficielles.

Le bilan mondial établi par David Montgomery¹⁴ à partir d’une compilation de données est particulièrement frappant : les taux d’érosion des terres agricoles conventionnellement labourées sont en moyenne un à deux ordres de grandeur supérieurs aux taux de formation des sols. Montgomery estime à environ 1 mm/an l’érosion nette typique des sols labourés dans les données disponibles. À ce rythme, une épaisseur de sol correspondant à plusieurs siècles ou millénaires de formation peut être perdue en quelques décennies.

Il faut cependant éviter une conclusion trop simple du type « labour = destruction ». Le travail du sol peut avoir des fonctions agronomiques et ses effets dépendent du climat, du type de sol, de la pente, de la couverture végétale et des pratiques associées. Le problème est surtout celui du travail intensif combiné à l’exposition du sol.

Le même raisonnement vaut pour l’érosion éolienne : dans les régions sèches ou soumises à des vents forts, les sols nus peuvent perdre une partie de leurs particules fines, souvent riches en matière organique et en nutriments. Le résultat est paradoxal : l’agriculture travaille le sol pour le rendre plus favorable à la plante, mais certaines pratiques peuvent, à terme, exporter précisément la fraction la plus fertile de ce sol.

Le tassement : une infrastructure physique qui se dégrade

Le deuxième moteur est beaucoup plus récent dans son ampleur : le poids croissant des machines agricoles. Tracteurs, moissonneuses et autres engins permettent d’augmenter considérablement la productivité du travail agricole. Mais leur masse et surtout les charges transmises aux essieux peuvent exercer sur le sol des contraintes considérables. Le tassement réduit le volume et la continuité des pores. Il peut donc limiter la circulation de l’air et de l’eau, freiner la pénétration des racines et réduire l’infiltration. Le phénomène est particulièrement préoccupant lorsqu’il concerne les horizons profonds. Håkansson et Reeder ont montré que des charges à l’essieu de 10 tonnes pouvaient produire une compaction jusqu’à environ 50cm de profondeur, et que des charges supérieures pouvaient affecter le sol jusqu’à 1m. À ces profondeurs, la récupération peut être extrêmement lente, voire pratiquement permanente dans certains contextes. Des observations plus récentes montrent que la récupération naturelle peut demander plusieurs décennies : une étude menée dans des sols forestiers du nord de la France estime ainsi à environ 54 à 70 ans le temps nécessaire à une récupération complète après certaines compactions profondes, selon le type de sol. Le tassement est donc un bon exemple du paradoxe temporel qui traverse toute cette note : une intervention mécanique de quelques heures peut laisser une empreinte physique pendant plusieurs décennies. Le tassement affecte en outre directement le cycle de l’eau : lorsque les macropores sont détruits, l’eau pénètre moins facilement et le ruissellement augmente. Le sol compacté devient ainsi moins agricole et moins hydrologique : il nourrit moins bien la plante et absorbe moins bien la pluie.

La simplification des cultures : quand le système vivant perd sa diversité

La dégradation ne vient pas seulement des machines. Elle peut aussi résulter de la simplification biologique du système agricole. Les écosystèmes naturels associent une grande diversité de plantes, de racines, de micro-organismes et d’animaux, dont les cycles de vie et les apports au sol diffèrent. À l’inverse, une agriculture très spécialisée peut reposer sur un petit nombre d’espèces cultivées, parfois sur des rotations courtes, avec des périodes où le sol reste peu couvert et des restitutions de matière organique relativement homogènes. Cette simplification modifie les communautés biologiques du sol. En comparant des prairies, des rotations extensives et des systèmes agricoles intensifs dans quatre régions européennes, les auteurs d’une étude européenne¹⁵ constatent que l’intensification réduit de manière cohérente la complexité des réseaux trophiques du sol. La richesse spécifique des vers de terre, des collemboles et des acariens oribates diminue avec l’intensité d’utilisation des terres.

Il ne faut pas réduire la question de la « biodiversité du sol » au nombre de bactéries ou de champignons présents. Ce qui compte aussi est la diversité des fonctions et des interactions : décomposition, recyclage des nutriments, formation des agrégats, symbioses avec les racines, prédation et régulation des populations. La simplification du système agricole peut donc rendre le fonctionnement du sol plus dépendant des interventions extérieures.

Les pesticides : une pression biologique qui dépasse les organismes ciblés

Les pesticides constituent un autre moteur de simplification biologique. Ils sont conçus pour contrôler certains organismes — insectes, champignons ou plantes adventices — mais leur action ne se limite pas toujours aux organismes directement ciblés. Elle peut modifier les communautés d’organismes associées aux cultures et les relations écologiques dont dépend le fonctionnement des agroécosystèmes. L’étude de Geiger et al. (2010), portant sur plusieurs pays européens, montre que les effets négatifs des pesticides sur la biodiversité agricole persistent malgré plusieurs décennies de réglementation, et qu’ils réduisent également le potentiel de certains mécanismes de contrôle biologique des ravageurs. L’étude de Beketov et al. (2013) documente quant à elle les effets des pesticides sur la biodiversité des invertébrés des cours d’eau. Pour les sols eux-mêmes, la littérature montre que les effets dépendent fortement des substances, des doses, des organismes considérés et des conditions environnementales. L’intensification des traitements phytosanitaires contribue, avec les autres composantes de l’agriculture intensive, à simplifier les communautés biologiques et à fragiliser certaines fonctions écologiques.

L’épuisement des nutriments : extraire sans restituer

Un sol peut également se dégrader sans perdre beaucoup de matière physiquement. C’est le cas lorsqu’on exporte durablement davantage de nutriments que l’on n’en restitue. Une récolte emporte avec elle de l’azote, du phosphore, du potassium, du soufre, du calcium et de nombreux oligo-éléments. Dans un système naturel, ces éléments sont largement recyclés localement par la décomposition de la biomasse. Dans une agriculture d’exportation, une partie de ces nutriments quitte définitivement le système. La FAO identifie ainsi « l’extraction minière » des nutriments comme une cause importante de dégradation chimique des sols, notamment lorsque les éléments exportés par les cultures ne sont pas suffisamment renouvelés. Le paradoxe est alors différent de celui de l’érosion : le sol reste physiquement en place, mais sa fertilité chimique se vide progressivement.

À l’inverse, l’apport excessif d’engrais peut créer un autre problème : l’accumulation de nutriments et les pertes d’azote et de phosphore vers les eaux et l’atmosphère. Le problème n’est donc pas simplement « trop » ou « pas assez » d’engrais. C’est le déséquilibre du cycle des nutriments. Cette question est d’ailleurs directement reliée à deux limites planétaires : les flux d’azote et de phosphore ont été profondément modifiés par l’agriculture mondiale.

L’irrigation et la salinisation

Dans les régions arides et semi-arides, l’irrigation peut également devenir un facteur de dégradation. L’eau apportée aux cultures contient toujours une certaine quantité de sels dissous. Lorsque l’eau s’évapore ou est transpirée par les plantes, les sels restent dans le sol. Si le drainage est insuffisant, ils peuvent progressivement s’accumuler. C’est la salinisation. Elle peut rendre le sol moins favorable aux plantes et, dans les situations extrêmes, conduire à une perte importante de productivité agricole. Ce phénomène est particulièrement important dans un contexte où l’augmentation des besoins d’irrigation rencontre déjà la raréfaction de certaines ressources en eau. Le lien avec le cycle de l’eau est alors direct : une mauvaise gestion de l’eau peut finir par dégrader la ressource même qui permettait initialement de compenser son insuffisance.

La déforestation : changer brutalement l’équilibre du sol

La déforestation constitue un autre moteur majeur, particulièrement dans les régions tropicales. Une forêt protège le sol par sa canopée, sa litière et son système racinaire. Elle entretient également une forte activité biologique et un recyclage rapide des nutriments. Lorsque la forêt est défrichée, cette protection disparaît brutalement. Le sol peut alors être exposé directement aux pluies tropicales, particulièrement érosives. Une partie de la matière organique peut également être rapidement minéralisée lorsque les conditions environnementales sont profondément modifiées. À l’échelle mondiale, le lien entre agriculture et déforestation est bien établi. Selon la FAO, l’expansion agricole demeure le principal moteur de la déforestation et de la dégradation des forêts. Entre 2000 et 2010, l’agriculture commerciale à grande échelle — principalement élevage bovin, soja et palmier à huile — représentait environ 40% de la déforestation tropicale, tandis que l’agriculture locale de subsistance en représentait environ 33%. La FAO estime par ailleurs que 420 millions d’hectares de forêts ont disparu depuis 1990 du fait de conversions vers d’autres usages des terres. La déforestation doit donc être regardée non seulement comme une perte de biodiversité forestière ou un problème climatique, mais aussi comme une transformation brutale des sols.

L’artificialisation : le sol qui cesse tout simplement de fonctionner

L’artificialisation constitue enfin le cas limite. Lorsqu’un sol est recouvert de béton, d’asphalte ou de bâtiments, ses fonctions écologiques sont presque entièrement interrompues. Il ne s’agit plus d’une dégradation progressive de certaines fonctions : le sol est physiquement soustrait au fonctionnement de l’écosystème. Le scellement empêche l’infiltration de l’eau, interrompt les échanges avec l’atmosphère, détruit ou isole la biodiversité du sol et met fin à une grande partie des fonctions de stockage du carbone et des nutriments. En Europe, l’imperméabilisation des sols progresse toujours. L’Agence européenne pour l’environnement (EEA) estime qu’en 2018 environ 110 700 km²étaient recouverts de surfaces imperméables dans l’Union européenne, soit 2,7% du territoire. Entre 2006 et 2018, la surface imperméabilisée aurait augmenté d’environ 3 606 km². Dans les zones urbaines européennes étudiées par l’EEA, 3 581 km² supplémentaires ont été consommés entre 2012 et 2018, principalement aux dépens des terres cultivées et des pâturages ; environ 1 467 km² ont été imperméabilisés. L’artificialisation possède ainsi une particularité par rapport aux autres formes de dégradation : elle peut être presque irréversible à l’échelle humaine. Elle est également directement liée au problème hydrologique étudié précédemment. Là où un sol pouvait absorber une pluie, une surface imperméabilisée la transforme immédiatement en ruissellement. Le lien entre sol et inondation devient alors littéralement visible.

Le changement climatique : un multiplicateur de pressions

Le changement climatique n’est pas à proprement parler une cause première de la plupart des dégradations décrites ici. Il agit plutôt comme un multiplicateur de pressions. Les épisodes de pluies intenses peuvent accélérer l’érosion. Les sécheresses prolongées réduisent l’humidité des sols et peuvent accroître leur vulnérabilité. Les températures plus élevées modifient les vitesses de décomposition de la matière organique. Dans certaines régions, la multiplication des événements extrêmes peut déstabiliser des sols déjà fragilisés. La FAO identifiait déjà le changement climatique comme un facteur important de dégradation, notamment par l’intermédiaire des sécheresses, des inondations et des tempêtes, qui peuvent accélérer l’érosion et réduire la disponibilité en eau. Cela crée une boucle potentiellement préoccupante : dégradation du sol → moindre infiltration et moindre stockage de l’eau → plus grande vulnérabilité aux sécheresses et aux pluies intenses → dégradation supplémentaire. Le changement climatique peut donc amplifier les effets de pratiques agricoles ou d’aménagement qui, à l’origine, avaient déjà fragilisé le sol. 

Une même logique derrière des causes apparemment différentes

Labour, mécanisation, pesticides, monoculture, déséquilibre nutritif, irrigation, déforestation et artificialisation peuvent sembler relever de problèmes très différents. Ils ont pourtant un point commun. Ils perturbent les trois architectures dont dépend le fonctionnement du sol : son architecture physique — agrégats, pores, circulation de l’eau et de l’air ; son architecture chimique — carbone, nutriments, pH, sels et contaminants et son architecture biologique — bactéries, champignons, racines, vers de terre et réseaux trophiques. Lorsque ces trois architectures restent fonctionnelles, le sol peut absorber les perturbations et conserver une capacité de régénération. Lorsqu’elles se dégradent simultanément, les effets se renforcent. Un sol compacté infiltre moins bien l’eau. Un sol pauvre en matière organique possède moins de stabilité structurale. Un sol érodé perd sa fraction superficielle la plus fertile. Un sol biologiquement simplifié peut perdre certaines fonctions de recyclage et de structuration. Un sol artificialisé ne peut pratiquement plus assurer ces fonctions. La dégradation des sols apparaît alors comme un processus de perte de résilience.

C’est peut-être la manière la plus utile de comprendre le problème : il ne s’agit pas seulement de savoir combien de tonnes de terre disparaissent chaque année, mais de savoir combien de fonctions du sol nous sommes en train de perdre — et à quelle vitesse. Le contraste avec le temps de formation devient alors particulièrement saisissant. Nous pouvons modifier profondément l’architecture physique, chimique et biologique d’un sol en quelques décennies. La reconstruire naturellement peut demander des siècles, des millénaires — et, dans certains cas, ne plus être possible à l’échelle humaine.

4. Les sols et les limites planétaires

Les sols ne constituent pas, dans le cadre classique des neuf limites planétaires, une dixième frontière autonome. Mais ils sont impliqués dans plusieurs de ces frontières. Une analyse publiée sur le rôle des sols dans les limites planétaires les qualifie même de « variable maîtresse » de plusieurs processus du système Terre. Les sols contribuent notamment de manière importante aux changements anthropiques des cycles de l’azote et du phosphore, ainsi qu’au changement d’usage des terres. Ils sont également liés à la limite de l’eau douce, désormais formulée en distinguant notamment eau bleue et eau verte.

Rappelons qu’en 2023, l’évaluation de Richardson et ses coauteurs¹⁶ concluait que six des neuf limites étaient franchies : changement climatique, intégrité de la biosphère, changement d’usage des terres, flux biogéochimiques, eau douce et entités nouvelles. L’évaluation 2025¹⁷ a ajouté l’acidification des océans : sept limites sur neuf sont désormais considérées comme franchies, seules les limites relatives à l’ozone stratosphérique et aux aérosols restant dans l’espace sûr selon cette méthodologie. Le sol n’est donc pas « une limite planétaire dépassée » au sens strict. C’est l’un des supports physiques et biologiques de plusieurs limites planétaires simultanément. Et c’est précisément ce qui rend sa dégradation systémique. Dégrader les sols peut simultanément diminuer le stockage du carbone, accroître certaines émissions de gaz à effet de serre, réduire l’infiltration et la capacité de stockage de l’eau, accroître le ruissellement et l’érosion, perturber les cycles de l’azote et du phosphore, réduire la biodiversité et réduire la productivité et la résilience des systèmes agricoles.

Conclusion — Une ressource essentielle, invisible, et en danger

Le sol est une mémoire. Il conserve dans sa structure, ses minéraux, son carbone, ses organismes et ses horizons une partie de l’histoire de la Terre. Les paléosols nous permettent de remonter jusqu’aux premières centaines de millions, voire aux premiers milliards d’années de cette histoire. L’installation des plantes sur les continents, puis l’apparition des forêts, ont profondément transformé cette relation entre roche, eau, atmosphère et vivant. Le sol est aussi une interface. Entre la roche et le vivant. Entre l’eau et l’atmosphère. Entre le carbone atmosphérique et le carbone biologique. Entre les nutriments minéraux et les plantes. Entre les pluies et les nappes. Et il est enfin une réserve. Réserve de carbone, de nutriments, d’eau et de biodiversité. Mais cette réserve n’est pas infinie et, surtout, elle n’est pas immédiatement renouvelable. C’est là que réside le paradoxe essentiel. Nous avons hérité de sols dont certaines propriétés résultent de processus qui se sont déroulés sur des centaines de millions d’années. Nous pouvons, par certaines pratiques, en modifier profondément les propriétés en quelques décennies. L’érosion d’un sol, sa compaction, sa perte de matière organique ou son artificialisation sont des phénomènes beaucoup plus rapides que la reconstruction naturelle d’un sol fonctionnel.

Le changement climatique rend ce paradoxe encore plus important. Des pluies plus intenses peuvent accroître les risques d’érosion et de ruissellement ; les sécheresses peuvent mettre davantage à l’épreuve la capacité de stockage de l’eau ; l’augmentation des températures peut accélérer certains processus biologiques et chimiques. Le sol devient alors à la fois victime et régulateur des changements du système Terre. C’est peut-être ce qui explique son étrange absence du débat public. Le climat se mesure dans l’atmosphère et se traduit par une température. L’eau se voit dans les rivières, les barrages et les nappes. La biodiversité se voit lorsqu’une espèce disparaît. Le sol, lui, disparaît souvent sans que nous le voyions. Quelques millimètres emportés par une pluie ne constituent pas une catastrophe visible. Mais répétés année après année, ils peuvent représenter une perte considérable. 

Le sol est ainsi une sentinelle silencieuse : lorsque ses fonctions se dégradent, les conséquences apparaissent ailleurs — dans les rendements agricoles, les rivières, les nappes, les inondations, les sécheresses, le carbone ou la biodiversité. Et c’est précisément parce qu’il est presque invisible que son épuisement mérite d’être regardé avec le même souci du temps long que celui que nous commençons à porter au cycle de l’eau.

Image d’illustration : Relativity – Wikimedia Commons CC BY-SA 4.0

1. Homo sapiens face à Gaïa 1/3 : dynamiques planétaires et crises du vivant ; Homo sapiens face à Gaia 2/3 : de l’évolution du vivant à la bifurcation civilisationnelle ; Homo sapiens face à Gaia 3/3 : le défi européen.  ↩︎
2. FAO — The State of Knowledge of Soil Biodiversity (2020). Référence pour le rôle de la biodiversité des sols et l’estimation de plus de 25% de la biodiversité mondiale. ↩︎
3. Retallack, G. J. (2016), Astropedology: palaeosols and the origins of life, Geology Today. Synthèse sur les paléosols et leur utilisation pour reconstruire l’histoire ancienne du système Terre. Retallack, G. J. (2022), Biotic Enhancement of Weathering over the Past 3.7 Billion Years, GSA Today. ↩︎
4. La Grande Oxydation correspond à l’accumulation durable d’oxygène dans l’atmosphère, liée principalement à la photosynthèse. ↩︎
5. Edwards, Kenrick & Dolan (2018), History and contemporary significance of the Rhynie cherts, Philosophical Transactions of the Royal Society B. Synthèse sur l’un des plus anciens écosystèmes terrestres conservés. ↩︎
6. Strullu-Derrien et al. (2014), Fungal associations in Horneophyton ligneri from the Rhynie Chert, New Phytologist, 203, 964–979. Preuves d’associations anciennes entre plantes et champignons dans les écosystèmes terrestres du Dévonien. ↩︎
7. Gensel et al. Mid-Devonian Archaeopteris Roots Signal Revolutionary Change in Earliest Fossil Forests. Current Biology, 2019; 30, 421-431.e2. Etudes sur les premières forêts et Archaeopteris. Les systèmes racinaires des arbres du Dévonien constituent une étape majeure dans la transformation des sols et des cycles biogéochimiques. ↩︎
8. Algeo & Scheckler, 1998, Terrestrial-marine teleconnections in the Devonian: links between the evolution of land plants, weathering processes, and marine anoxic events. Philosophical Transactions of the Royal Society B). ↩︎
9. Walker, J. C. G., Hays, P. B., Kasting, J. F. (1981), « A negative feedback mechanism for the long-term stabilization of Earth’s surface temperature », Journal of Geophysical Research, 86, 9776–9782. Article fondateur sur le mécanisme de rétroaction climat–altération des silicates–CO₂. Voir aussi le post : Homo sapiens face à Gaïa 1/3 : dynamiques planétaires et crises du vivant. ↩︎
10. Quinton et al. (2019), Arable soil formation and erosion, SOIL. Mesure des taux de formation des sols agricoles et comparaison avec les taux d’érosion. ↩︎
11. Batjes, N. H. Total carbon and nitrogen in the soils of the world. European Journal of Soil Science, 47, 151–163 et Scharlemann, J. P., Tanner, E. V., Hiederer, R., & Kapos, V. (2014). Global soil carbon: understanding and managing the largest terrestrial carbon pool. Carbon Management, 5(1), 81–91. ↩︎
12. ZI-Yan Lin et al.Global and regional soil organic carbon estimates: Magnitude and uncertainties, June 2023, Pedosphere 34(4). ↩︎
13. Sanderman, J., Hengl, T., Fiske, G. J. (2017), « Soil carbon debt of 12,000 years of human land use », PNAS, 114, 9575–9580. Estimation de 116 GtC de perte historique de carbone organique des sols est bien le chiffre de référence à retenir. La valeur de 133 GTC a été corrigée par les auteurs en 2018. ↩︎
14. Montgomery (2007), Soil erosion and agricultural sustainability, PNAS. Compilation internationale des taux d’érosion et de production des sols. ↩︎
15. Tsiafouli et al.Intensive agriculture reduces soil biodiversity across Europe. Glob Chang Biol. 2015 Feb;21(2):973-85. ↩︎
16. Richardson et al. (2023), Earth beyond six of nine planetary boundaries, Science Advances. Mise à jour du cadre des limites planétaires. ↩︎
17. Planetary Health Check 2025.Stockholm Resilience Centre. Évaluation la plus récente du cadre des limites planétaires : sept frontières sur neuf sont désormais considérées comme franchies. ↩︎