La pollution des sols, principalement due à l’activité économique humaine, est désormais constante. Mais le concept d'auto-épuration des sols est également connu. Considérons ce que cela signifie, les caractéristiques et les moyens par lesquels le sol peut s'auto-nettoyer : aérobie, anaérobie, minéralisation, nitrification et humification. Et aussi l'importance hygiénique que l'auto-nettoyage du sol acquiert.
Concept et caractéristiques
Lorsqu'une certaine quantité de composés toxiques s'accumule dans le sol, sa composition chimique change, l'intégrité de l'environnement géochimique est perturbée et la microflore est inhibée. Depuis le sol, l'eau accumulée peut pénétrer dans le corps des animaux et des personnes, ce qui a un impact négatif sur la santé.
L'auto-épuration du sol est sa capacité à minéraliser des substances d'origine organique, à les transformer en formes organiques et minérales non dangereuses au sens sanitaire et assimilables par les plantes.
Dans tout type de sol, des processus biologiques, physiques, chimiques et autres processus complexes se déroulent constamment. Les bactéries, protozoaires et champignons présents dans le sol peuvent transformer le monoxyde de carbone, les pesticides et autres composés nocifs, les transformant lentement en substances non toxiques.
Les animaux du sol participent également à l'auto-nettoyage du sol : insectes, vers de terre, musaraignes, taupes ; ils creusent des tunnels dans le sol et le mélangent. La vitesse de nettoyage dépend des conditions climatiques, de l'humidité et de la température - plus elle est élevée, plus le processus est rapide, donc dans les régions du sud, la terre se nettoie plus rapidement. L’ampleur et la nature de la pollution comptent. Le degré de drainage, la bioactivité et l'épaisseur de la couche d'humus ainsi que le rapport entre le volume des précipitations et l'évaporation ont une influence significative.
Méthodes d'autonettoyage
La transformation de la matière organique en formes minérales se produit de plusieurs manières. Chaque processus possède ses propres caractéristiques chimiques et biologiques et se déroule différemment. La décomposition des composés organiques dans la couche de sol se produit sous l'influence de micro-organismes qui s'y trouvent en grand nombre. Ce processus naturel peut se produire à la fois de manière aérobie (avec la participation de l'oxygène) et de manière anaérobie, avec l'aide de bactéries putréfactives qui n'ont pas besoin d'oxygène.
Méthode aérobie
Le processus se produit sous l'influence de bactéries, avec la participation d'oxygène. La matière organique, principalement azotée, se décompose en composés minéraux simples. Ce processus est appelé ammonification, il se caractérise par la dégradation des protéines en acides aminés, puis en sulfure d'hydrogène, indole, ammoniac, skatole, ces substances sont transformées en nitrites, puis en nitrates, qui peuvent déjà être absorbés par les plantes. Le processus implique la libération de chaleur qui est absorbée par les micro-organismes. Parallèlement au processus d'ammonification, il y a une synthèse d'acides humiques qui augmentent la fertilité des sols.
Méthode anaérobie
Cela se produit sans présence d’oxygène ; la matière organique est également transformée par des bactéries. Le processus ressemble à une fermentation et se produit avec l'absorption d'énergie, entraînant la formation d'alcools et d'acides organiques, de dioxyde de carbone, de méthane, d'hydrogène et d'autres gaz qui ont généralement une odeur désagréable.
Processus autonettoyants
La matière organique pénétrant dans le sol est d’abord transformée en composés inorganiques et en éléments minéraux, qui sont ensuite utilisés pour nourrir les plantes. Le reste se transforme progressivement en humus.
Minéralisation
Il s'agit du processus de conversion de composés organiques en éléments minéraux. La première étape consiste en la décomposition des protéines, des glucides et des graisses en composés plus simples - respectivement l'ammoniac, le dioxyde de carbone et l'eau, le glycérol et les acides gras.
Nitrification
L'ammoniac est converti en nitrites et acide nitreux, puis en nitrates et acide nitrique. Ce processus – la nitrification – rend l’azote disponible à toutes les plantes et micro-organismes qui l’utilisent pour se nourrir et construire leurs cellules.
Le processus inverse se produit également dans le sol - la dénitrification, résultat de l'activité de bactéries qui réduisent l'ammoniac des nitrates.La dénitrification épuise le sol en azote, réduisant ainsi sa disponibilité pour les plantes.
Humification
Il s’agit de la dernière étape du processus de restructuration des résidus organiques en substances humiques ; le processus se déroule dans les couches supérieures du sol. L'humification est un ensemble de réactions biochimiques qui se produisent à l'aide de micro-organismes du sol, entraînant la production d'acides humiques spécifiques, d'acides fulviques et de leurs sels, d'acides organiques, d'acides gras, de glucides et de composés carbonés. Les acides humiques, en tant que composés à haute teneur en polymères, se décomposent plus lentement que les autres composés organiques, ils restent donc et s'accumulent dans le sol, devenant ainsi la base de l'humus. Plus il est présent dans le sol, plus il est considéré comme fertile.
L'humus formé sous l'influence de bactéries et de champignons aérobies et anaérobies est d'une grande importance agrotechnique et sanitaire. L'humus ne pourrit pas, n'émet pas d'odeur désagréable et ne contient pas d'agents infectieux.
Valeur hygiénique
Les processus d’auto-épuration des sols sont nécessaires non seulement à la vie végétale, mais ils sont également importants pour le maintien de la santé des animaux et des humains. L'auto-purification commence par le fait que les résidus organiques qui s'y trouvent, ainsi que les agents pathogènes et les œufs d'helminthes, sont filtrés et, sous l'influence de réactions biologiques et géochimiques, neutralisés, détruits et décomposés. Ainsi, ils perdent la capacité d’être infectés. L'auto-épuration du sol réduit la teneur en agents pathogènes infectieux, pathogènes qui se transmettent par contact avec le sol et restent sur les parties vertes des plantes et des fruits.
Parmi les deux méthodes de décomposition - aérobie et anaérobie - la méthode aérobie est préférable, elle se produit sans dégagement de gaz toxiques ou nauséabonds ni de substances qui aggravent les caractéristiques de l'eau et de l'air. La méthode aérobie d'auto-épuration est typique des sols structurés qui absorbent bien l'air et l'eau.
La capacité du sol à absorber et à capter les composants organiques, à se décomposer en substances simples et éléments minéraux est d'une importance sanitaire et hygiénique primordiale. Si le sol n’avait pas cette capacité, la vie des micro-organismes et des plantes deviendrait impossible. Pour que les processus d’auto-épuration se déroulent correctement et de manière stable, il est nécessaire que l’apport de résidus organiques et synthétiques ne dépasse pas la capacité d’auto-épuration du sol. Lorsqu'elle est dépassée, la matière organique ne se minéralise pas, mais pourrit, polluant le sol et l'air avec des gaz toxiques.
