Sols et Géochimie
La géochimie des sols étudie la composition chimique et les réactions des sols et de la partie superficielle de la Terre, là où les minéraux, l'eau, la matière organique et les organismes interagissent.
Definition
La branche de la chimie environnementale qui s'intéresse à la composition, aux réactions et à la chimie de surface des sols et de la géosphère proche de la surface.
Scope
Ce domaine couvre la chimie de la Terre solide à basse température : l'altération des minéraux et la formation des sols, la nature et la réactivité de la matière organique du sol, l'acidité et le potentiel redox du sol, ainsi que les processus de sorption et d'échange d'ions aux surfaces minérales et organiques. Il établit un lien entre le cycle des éléments, la disponibilité des nutriments et le comportement des contaminants dans l'environnement terrestre.
Sub-topics
Core questions
- Comment les roches s'altèrent-elles pour former des sols et libérer des éléments ?
- Qu'est-ce qui contrôle l'acidité et l'état redox du sol ?
- Comment les surfaces minérales et organiques retiennent-elles les ions et les contaminants ?
- Comment la matière organique du sol est-elle formée, stabilisée et dégradée ?
Key theories
- Complexation de surface aux interfaces du sol
- La rétention des ions dans les sols est décrite par l'adsorption et la complexation de surface aux interfaces minérales et organiques chargées, régie par le pH, la force ionique et les ions compétiteurs, ce qui contrôle la mobilité des nutriments et des contaminants.
- Altération et pédogenèse
- L'altération chimique des minéraux primaires est le moteur de la formation des sols, libérant des nutriments et formant des argiles et des oxydes secondaires dont les surfaces dominent le comportement chimique du sol.
Mechanisms
La chimie des sols est régie par les interfaces. Les surfaces à charge variable et permanente des argiles, des oxydes et de l'humus échangent des cations et lient des anions et des métaux ; le pH et le potentiel redox déterminent la spéciation ; et l'altération fournit continuellement des phases secondaires réactives. Ces processus déterminent la répartition des éléments entre la solution et la phase solide.
Clinical relevance
La géochimie des sols est à la base de la fertilité des sols, de la rétention ou du relargage des métaux lourds et des contaminants, ainsi que des stratégies de remédiation, et elle documente la propagation mondiale de la contamination par les métaux traces.
History
La chimie environnementale des sols s'est développée à partir de la science classique des sols et de la géochimie, la théorie de la complexation de surface et les études spectroscopiques de surface ayant fait mûrir le domaine tout au long de la fin du XXe siècle.
Key figures
- Garrison Sposito
- Donald L. Sparks
- Victor Goldschmidt
Related topics
Seminal works
- sparks2003
- sposito2008
- nriagu1988
Frequently asked questions
- En quoi cela diffère-t-il de la science agronomique des sols ?
- Cela se concentre sur la chimie sous-jacente des sols et de la géosphère, y compris le comportement des contaminants, plutôt que spécifiquement sur les pratiques de production agricole.