Décomposition et recyclage de la matière organique dans le sol - Cours de Technologie avec Maxicours

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Décomposition et recyclage de la matière organique dans le sol

Objectif
Chaque automne, les feuilles des arbres tombent, constituant la litière. Cette litière renferme également de nombreux animaux morts. Quelques mois plus tard, feuilles et animaux morts ont disparu.
Comment la matière organique des feuilles et des animaux se décompose-t-elle ?
Quels sont les produits de cette décomposition ?
Que deviennent-ils ?
1. Décomposition de la matière organique

Si l’on réalise une coupe sur les premiers centimètres de sol, on observe tout d’abord des feuilles mortes peu ou pas décomposées et quelques cadavres d’animaux, puis des feuilles de plus en plus décomposées pour finir par une poudre sombre appelé humus.

• Question
Les feuilles et les animaux morts de la litière ont donc été transformés en humus : par qui ?

• Expérience
On place dans deux boîtes différentes des feuilles mortes que l’on recouvre :
– soit avec un échantillon de sol humide ;
– soit avec un échantillon de sol humide stérilisé (c'est-à-dire sans aucun être vivant).
On observe ce qui s'est passé au bout de une, deux, puis trois semaines.

• Résultats

Échantillon 1re semaine 2e semaine 3e semaine
Feuilles et sol humide Quelques morceaux de la feuille commencent à blanchir Feuilles trouées, on aperçoit les nervures Feuilles presque totalement décomposées
Feuilles et sol stérilisé Pas de décomposition, feuilles intactes Pas de décomposition, feuilles intactes Pas de décomposition, feuilles intactes

 Doc. 1 : Résultats observés.


© B. Dufour

Doc. 2 :  Décomposition d'une feuille d'arbre par des champignons et des bactéries.


• Observation
On s'aperçoit que les feuilles se décomposent seulement lorsque l'échantillon de sol est humide et n'a pas été stérilisé ; il faut donc la présence d'êtres vivants.

• Conclusion
Les êtres vivants du sol (microfaune, bactéries, champignons, vers de terre, etc.) sont responsables de la décomposition de la matière organique. On les nomme décomposeurs du sol.

Cette décomposition est d’autant plus facile que les êtres vivants du sol sont très nombreux.
Dans une forêt de feuillus, on dénombre dans un mètre carré de sol :

– 150 vers de terre qui assurent 60 % de la décomposition de la litière ;
– 200 000 petits insectes comme les collemboles ;
– 300 000 arachnides ;
– 1 500 myriapodes ;
– 1 à 4 milliards de bactéries ;
– des dizaines de mètres de filaments de champignons.
2. Produits issus de la décomposition

L’humus n’est pas le terme ultime de la décomposition. En effet, il est encore très riche en matière organique.

De nombreux êtres vivants, comme les lombrics, avalent cet humus en creusant des galeries dans le sol. Ils consomment alors une partie de la matière organique contenue dans l’humus pour fabriquer leur propre matière organique. Peu à peu, l’humus s’appauvrit en matière organique et se transforme finalement en sels minéraux. 

Doc. 3 :  Décomposition de la matière organique d'un sol.


3. Recyclage des produits décomposés
Les sels minéraux issus de la décomposition de la matière organique sont directement utilisables par les végétaux(voir fiche Production de matière par les végétaux chlorophylliens).
L’humus est la couche profonde du sol. Il est en contact avec la roche du sous-sol. La roche se décompose aussi au cours du temps et les minéraux qui la constituent se mélangent aux sels minéraux de l’humus. L’ensemble des végétaux y trouvent les éléments indispensables à leur croissance.
Le sol est donc le lieu du recyclage de la matière organique : la matière change de forme, mais ne disparaît pas.
4. Trier les déchets de l'activité humaine

À partir de là, nous pouvons comprendre qu’il est important de trier nos déchets. Si nous sommes attentifs, nous pouvons, d'une part, favoriser leur recyclage et, d’autre part, éviter de produire et de jeter dans la nature des matières qui ne se dégradent qu’au bout de plusieurs centaines voire des milliers d’années (exemples : matières plastiques, métal, verre, produits toxiques non recyclables).
Cette réflexion et ces actes « citoyens » font de nous des personnes responsables dans notre environnement. Cela conduit à un comportement constructif que l’on nomme globalement « développement durable ».

De nombreuses matières produites par l’Homme qui sont difficilement décomposées par les réseaux alimentaires du sol, peuvent être récupérées dans des centres de tri et donc recyclées.

Exemple
Temps de décomposition naturelle de certains matériaux :
– bouteilles en verre : environ 3 000 ans ;
– canettes métalliques : 200 à 500 ans ;
– mégot de cigarette : 1 à 12 ans ;
– bouteilles en plastique : 500 ans ;
– chewing-gum : 5 ans ;
– mouchoir en papier : 3 mois ;
– une chaussette de laine : 1 an ;
– boîte de conserve : 50 à 100 ans. 


© BRANDX/Jupiterimages

Doc. 4 : Les débris végétaux seront rapidement recyclés par la microfaune du sol,
mais pas les débris en plastique ou autre.


 L’essentiel

Dans le sol, la matière organique (feuilles mortes, cadavres d’animaux, etc.) se décompose progressivement en substances minérales grâce aux décomposeurs (microfaune, vers de terre, bactéries, champignons, etc.).
Leur rôle est essentiel, car ils permettent aux végétaux de se procurer les sels minéraux dont ils ont besoin pour fabriquer leur propre matière organique.

De nombreux matériaux fabriqués par l'Homme se décomposent très difficilement dans la nature. Lorsqu'ils s'accumulent, on parle de pollution, car ils ne peuvent pas être recyclés comme la matière vivante et sont parfois toxiques. 

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