Informations sur les éléments traces dans les sols en France

Données acquises et rassemblées par Denis Baize
en tant que chercheur à l'INRA d'Orléans.

Quelques définitions

Éléments (en) traces :

Les éléments traces (ou éléments en traces) sont les 80 éléments chimiques dont la concentration, dans la croûte terrestre, est pour chacun d'entre eux inférieure à 0,1 %. Ils ne représentent à eux tous que 0,6 % du total, alors que les 12 éléments majeurs interviennent pour 99,4 %. Les éléments majeurs sont (par ordre d'abondance décroissante) : O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg, Ti, H, P et Mn.
Certains éléments en traces sont indispensables au déroulement des processus biologiques : ils sont alors nommés "oligo-éléments". Mais la plupart des oligo-éléments peuvent s'avérer toxiques pour diverses formes de vie, à des teneurs très fortes (et en fonction des espèces chimiques présentes) : c'est le cas de Cu, Zn, Cr. Il en va de même pour d'autres éléments traces dont le caractère indispensable n'est pas démontré (Cd, Hg, Pb, Sn).
L'expression "métaux lourds" est souvent employée dans le langage courant, avec une connotation volontairement péjorative. En fait, certains éléments traces ne sont pas des métaux (arsenic, sélénium) et la présence de ces éléments dans les sols et dans les végétaux n'est nullement synonyme de toxicité. C'est pourquoi il vaut mieux employer la formule "éléments traces métalliques" ou "métaux traces" (s'il s'agit bien de métaux) soit la formule "éléments traces " lorsque ce ne sont pas des métaux (As, Se, B). Les abréviations seront ETM ou ET.

Teneurs totales en éléments traces :

Pour obtenir une teneur véritablement "totale", on doit dissoudre toutes les formes de l'élément y compris celles intégrées dans les réseaux cristallins des minéraux (argiles, silicates, carbonates, oxydes, etc.).
Permettant d'évaluer le stock d'un élément à un moment donné, les teneurs totales ne permettent pas de distinguer les formes chimiques présentes, elles ne fournissent donc aucun renseignement sur la mobilité de l'élément dans le sol ni sur sa disponibilité ou sa toxicité vis-à-vis des organismes vivants.
La plupart des normes européennes, notamment les valeurs limites de la réglementation française, sont actuellement exprimées sous cette forme de teneurs totales.

Fond pédo-géochimique (naturel) (FPGN) :

C'est la concentration naturelle d'une substance dans un horizon de sol, résultant uniquement de l'évolution géologique et pédologique, à l'exclusion de tout apport d'origine anthropique. D'un point à un autre d'un territoire, ce FPGN peut varier très largement, en fonction de la nature du matériau parental (héritage) et du type de sol qui s'est développé (types de processus pédogénétiques et durée d'action de ces processus). Étant donnée la définition proposée ci-dessus, l'adjectif "naturel" est redondant mais il permet d'insister sur l'origine naturelle.
La notion de FPGN doit être comprise au sens de fond pédogéochimique local (correspondant à un solum ou à une "série de sols") et par opposition aux contaminations anthropiques.

"Teneurs agricoles habituelles" :

Tous les horizons de surface des sols cultivés ont reçu des apports d'éléments traces liés à des pratiques agricoles classiques (fertilisants, chaulages, fumiers, traitements phytosanitaires, apports d'oligo-éléments) ou à des épandages d'effluents ou de déchets (lisiers, composts, gadoues, boues de stations d'épuration). Ces horizons ont également reçu des retombées atmosphériques d'origine proches ou lointaines, naturelles ou liées aux activités humaines, en quantités variables.
En conséquence, une étude statistique des teneurs en ETM des horizons de surface labourés d'une "série de sol" ne peut pas permettre de déterminer le fond pédo-géochimique naturel mais seulement une sorte d'état "habituel" ou "le plus fréquent" pour les horizons de surface de cette série de sol. Ces valeurs sont dites "teneurs agricoles habituelles" (TAH).

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Dernière mise à jour : 20 mars 2016