Acidification des sols

L'acidité d'un sol se définit par son potentiel hydrogène (pH).

En dessous de 5,47 de pH, le sol est considéré acide en biologie. Pour la plupart des plantes cultivées, l'acidité limite l'activité biologique (fertilité) et sa structure même est dégradée. En effet, l'acidité a une influence sur l’assimilation des nutriments et oligo-éléments par une plante, ainsi que sur la présence des racines profondes ou des vers de terre qui structurent et aèrent le sol. Pour un pH < 4,5 notamment, l'aluminium devient soluble et donc plus disponible dans le sol, ce qui séquestre le phosphore et peut induire des dommages aux racines (surtout l'apex) qui sont les premières à montrer des signes de toxicité^[3].De plus dans un sol acide, les métaux lourds et radionucléides sont beaucoup plus mobiles et bioassimilables (voir biodisponibilité).

Les résineux se développent généralement sur des sols acides, mais ils ne sont pas eux-mêmes responsables de cette acidité. La diminution qu'ils provoquent n’excède généralement pas 0,3 unité de pH. Ce sont plutôt les conditions édaphiques déjà acides qui favorisent l’installation d’espèces acidophiles, parmi lesquelles figurent de nombreux résineux^[4]. Ainsi, seules les plantes acidiphiles résistent ou s'installent en dessous des résineux (lierre, myrtille, certains lichens et champignons…). Il en va de même dans les zones humides, où l'acidité des tourbières à sphaignes sélectionne quelques espèces de plantes acidiphiles (ex. : molinie bleue, bruyères), dont certaines remarquables par leurs adaptations (ex. : droseras).

Avec la valorisation moderne des déchets dégradables par les particuliers pour faire du compost il est à noter que le placement du composteur sous un résineux (donc sur un sol acide dépourvu de vers) peut ralentir le processus de compostage, mais ne l'arrête pas. Réaliser un apport de vers de terre rouge, appelés vers de fumier, peut aider.

Les sols pauvres en calcaire (granitique, schisteux et tourbeux) sont très sensibles à l'acidification. L'agriculteur (comme le jardinier) peut corriger un « excès » (« excès » devant ici être entendu du point de vue de la rentabilité agronomique, car les sols naturellement plus acides peuvent aussi présenter une haute biodiversité ou des espèces plus rares) d'acidité par épandage de chaux, appelé « chaulage »^[5], avec un dosage qui peut être calculé après analyse du pH du sol.

Les indications nécessaires sont le pH du sol, sa capacité d'échange cationique (CEC) ainsi que l'état de saturation de la CEC par les ions autres que hydrogène. Une augmentation du pH vise un pH de 6,5 à 7, cependant, il n'est pas conseillé d'augmenter le pH de plus d'une unité car la vie microbienne du sol en serait fortement affectée. La vie du sol est en effet directement affectée par un excès d'acide comme par un excès de base.

Sylviculture

L'acidification de sols déjà naturellement acides, par exemple importante en Europe du Nord, conduit à fragiliser les écosystèmes forestiers.

Le chaulage par hélicoptère ou au sol de sols et lacs acidifiés a été testé.
Il semble au moins provisoirement pouvoir favoriser les populations et l'activité de certains champignons mycorhizateurs (ex. : Clavulina cristata (à forte activité glucuronidase), Lactarius subdulcis (à forte activité laccase) ou Xerocomus pruinatus caractérisé par une importante activité leucine-aminopeptidase^[6]).

Bien que les dépôts atmosphériques acides (SO₂, NOx, chlorures) aient fortement diminué depuis les années 1980, notamment grâce aux directives européennes, elles restent en moyenne acididifantes. L'acide carbonique (H₂CO₃), formé par dissolution du CO₂ atmosphérique dans l'eau, est responsable d'un pH de la pluie d'environ ~5,6 ^[7] ; et l’acide nitrique (HNO₃) lié à certains polluants de l'air, notamment issus des engrais azotés, contribuent à l’acidification résiduelle des sols ; ce phénomène, combiné à la nitrification (NH₄⁺ → NO₃⁻ + H⁺), la minéralisation de la matière organique et l’exportation de bases (Ca²⁺, Mg²⁺) par les récoltes, continue à affecter les sols agricoles français au XXI^e siècle.

Dans un milieu naturel ou sur les sites et sol pollués, certains éléments toxiques posent des problèmes de toxicité aggravés, car ils sont mieux solubilisés grâce aux pH faibles (pH du sol et/ou des eaux de surface ou de ruissellement)^[8]. C'est le cas du plomb (facteur de saturnisme pour l'homme, mais aussi de saturnisme animal, qui peut notamment toucher les espèces-gibier. C'est aussi le cas du cadmium ou de l'aluminium (on parle alors de « toxicité aluminique »), de radionucléides, etc..

Depuis la révolution industrielle, la tendance est à l'acidification des pluies, des eaux douces et des océans, laquelle peut libérer une partie du carbone stocké dans les roches sédimentaires^[9]. Ce CO₂ issu de l'altération de roches calcaires peut rétroactivement contribuer à accélérer le réchauffement du climat terrestre, au moins sur des échelles de temps millénaires à géologiques^[9].

L'Observatoire hydrosédimentaire de montagne Draix-Bleone (Alpes-de-Haute-Provence, France) a mesuré in situ ce flux spécifique de CO₂ durant 2,5 ans ; il varie saisonnièrement (quintuplé en été par rapport à l'hiver), augmente avec la température ambiante, et est comparable à celui de la respiration du sol. Il augmente d'un facteur 2,2 quand la température croît de 10 °C ^[9]. Il a donc, dans l'histoire géologique, contribué au forçage du carbone à la surface de la Terre^[9].