Complexe argilo-humique

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Le tube digestif du ver de terre est muni d'un organe spécial liant entre elles les micelles de matière organique aux micelles argiles

Le complexe argilo-humique (CAH), aussi appelé complexe adsorbant ou complexe absorbant[Note 1], est l'ensemble des forces qui retiennent les cations échangeables (Ca2+, Mg2+, K+, Na+…) sur la surface des constituants minéraux et organiques des sols (le mélange de minéraux argileux et d'humus constituant le "complexe argilo-humique" à proprement parler). Ces cations peuvent s'échanger avec la solution du sol et les plantes et constituent le réservoir de fertilité chimique du sol, c'est ce qu'on appelle la capacité d'échange cationique[1].

D'un point de vue chimique, argile et humus ne devraient normalement pas se lier entre eux car les micelles d'humus et d'argiles sont toutes deux électronégatives, et se repoussent donc naturellement. Pourtant certaines communautés d'organismes vivant du sol (comme les vers de terre) sont capables de produire de tels complexes en liant les argiles et les humus [2].

On trouve ces complexes dans les agrégats constitutifs du sol où ils jouent un rôle écologique et agronomique majeur. Ils sont essentiellement d'origine biogénique (créés par le vivant) expliquent la stabilité (résistance à la pluie par exemple) et la productivité exceptionnelle des sols riches en humus et en matière organique. Ils protègent très efficacement les sols qui en contiennent de la battance des pluies ou de l'excès d'humidité [réf. nécessaire].

Modalités de complexation

On connaît trois principaux processus de complexation de l'argile et de l'humus :

  1. Via des ponts calciques. Ce sont les complexes les plus solides qu'on observe dans les sols calcaires, l'humus en vient à n'être pratiquement plus disponible par minéralisation et les agrégats du sol sont particulièrement résistants à la dispersion par les précipitations [réf. nécessaire].
  2. via des ponts constitués d'hydroxydes de fer et d'alumine. Ce mode de fixation est surtout celui que l'on observe dans les sols bruns [réf. nécessaire]. Ce mode de fixation est moins stable que celui assuré par les ponts calciques.
  3. via des ponts aluminium positionnés aux points de rupture des feuillets d'argile.

Ce type de pontage fait aussi intervenir un échange d'ions OH.

En effet, tous les éléments métalliques se combinent facilement avec la matière organique (MO) pour former des complexes organo-métalliques [réf. nécessaire]. Leur présence et leur activité dépendent de la nature chimique (géochimie) des constituants géologiques. En dehors du fer, les métaux les plus abondants dans le sol sont l’aluminium et le manganèse. Leurs combinaisons avec la MO sont moins intéressantes que celles à base de fer car, d’un côté, la liaison avec l’aluminium est très forte et provoque un blocage de la MO et, de l’autre côté, celle avec le manganèse est trop instable [réf. nécessaire] et sensible au lessivage. Les métaux sont d’autant plus mobiles que le milieu est acide et leur surabondance entraîne des problèmes de toxicité pour l’activité microbienne et pour la croissance des plantes[3].

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