Si votre nez détecte plus facilement los odeurs après une averse, c'est parce que la pluie modifie le transport des molécules odurantes : l'évaporation de l'eau présente à la surface du sol s'accompagne en effet de senteurs qui, en temps normal, ne restent pas en suspension dans l'air à une hauteur suffisante pour permettre à nos organes olfactifs de les détecter..

En revanche, lorsque l'atmosphère est chargée d'humidité, "les molécules odorantes sont entrainées en même temps que les molécules d'eau, selon un phénomène dit d'entraînement à la vapeur", explique Jéréme Golebiowski (université de Nice-Sophia Antipolis). Ainsi l'odeur de la terre après une ondée est-elle très marquée. Elle est liée à ce qu'on appelle le petrichor, un liquide huileux sécrété par les plantes, et absorbé par le sol, qui est activé par la géosmine, une substance chimique produite par des bactéries. Lorsqu'une goutte de pluie frappe la terre, la géosmine s'envole et le phénomène d'entrainement à la vapeur prend le relais, portant l'odeur d'humus jusqu'à nos narines.

Animaux, micro-organismes, végétaux et minéraux, même combat ! Ils interagissent en permanence pour faire des sols des écosystèmes vivants.
Plantes et lombrics (->) collaborent étroitement pour fertiliser les sols.

Jusqu'à un milliard de micro-organismes dans un gramme de terre ! Les scientifiques auront mis longtemps à le percevoir, mais le sol - ce ruban qui recouvre l'enveloppe terrestre sur une épaisseur d'un mètre - est une matière vivante qui nait, arrive à maturité et meurt. Une dynamique qui repose sur les liaisons secrètes qu'entretiennent minéraux et organismes vivants.

Pour la comprendre, il faut donc mobiliser la biologie. "L'entrée en force dans les années 1970, de cette discipline dans la compréhension de mécanismes comme l'altération minérale, longtemps considérés comme purement physico-chimiques, a été déterminante", explique Jean-François Ponge, spécialiste en écologie des sols et professeur au Museum national d'histoire naturelle.
Comment se développe un sol ? "Par ses 2 bouts", répond Claude Bourguignon, fondateur du Laboratoire Analyses Microbiologiques Sols. Et d'abord en profondeur. "On sait depuis les années 1990 que les bactéries altèrent les minéraux, reprend Jean-François Ponge, mais ce n'est que récemment qu'on a découvert que les racines des végétaux sont capables d'extraire de la roche les éléments indispensables à leur nutrition : calcium, potasse, phosphore". Le travail de sape des bactéties est accéléré par la synergie qu'elles instaurent avec les végétaux : les sucres secrétés par les racines grâce à la photosynthèse leur fournissent de l'énergie. En retour, les bactéries libèrent les éléments utiles à la croissance des végétaux.
En surface, une autre scène se déroule. La litière, cette fine couche de résidus végétaux et animaux, est littéralement digérée par des micro-organismes - bactéries, algues, amibes et champignons - et une petite faune comptant notamment les acariens et les collemboles (0,5 à 1,5 mm). Ainsi fragmentée, la matière organique pénètre les sols par le haut. Thierry Desjardin, chercheur à l'Institut de recherche pour le développement (IRD), en explique le rôle primordial : "Bien que présente en faible quantité, elle est la source d'énergie des organismes vivants. Et elle contribue de façon essentielle à la formation des sols". En s'unissant aux argiles, en les molécules humiques issues de la dégradation de la matière organique précipitent et forment un complexe stable et stratifié, qui résiste à l'eau. Toutefois, dans cette chimie bien vivante, nombre de détails échappent encore aux scientifiques. On estime par exemple que des centaines de milliers d'espèces de bactéries, champignons, plantes ou animaux restent à décrire. Et malgré sa proximité, le sol est diflicile à observer. Pour y voir plus clair, les chercheurs disposent d'un nouvel outil : la spectrométrie infrarouge. Car le rayonnement infrarouge réfléchi par un échantillon de sol contient de l'information sur sa composition : "teneur en carbone, azote, argile... mais aussi respiration du sol, biomasse microbienne, etc", énumère Bernard Barthès, agro-pédologue à l'IRD. La technique permet également de reconnaître l'empreinte organique laissée par certaines espèces. Un jeu de piste qui a conduit les scientifiques à découvrir l'étonnante collaboration des lombrics et des racines dans la formation des agrégats, ces petites billes de terre issues de rejets organiques qui aèrent le sol, hébergent des bactéries et sont impliquées dans la séquestration du carbone.

À l'instar des bananiers dont les gènes défensifs contre certaines bactéries s'activent en présence de vers de terre, comme viennent de le montrer des chercheurs de l'IRD, il se produit entre espèces d'un même sol de véritables échanges, ce qui, selon Jean-François Ponge, "accrédite l'idée que les mécanismes évolutifs ne portent seulement pas sur les gènes ou une espèce, mais bien sur une communauté d'espèces, voire leur écosystème". L'étude des signaux chimiques transmis dans les interactions entre micro-organismes, plantes et animaux offre donc une perspective très prometteuse. Une connaissance décisive, puisqu'elle doit permettre de répondre à un enjeu capital : celui de la production alimentaire mondiale.