EXCURSION À LA BUTTE MONTCEAU-FONTAINEBLEAU ÉTUDE DE RELATIONS SOL-VÉGÉTATION

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EXCURSION À LA BUTTE MONTCEAU-FONTAINEBLEAU ÉTUDE DE RELATIONS SOL-VÉGÉTATION
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  EXCURSION À LA BUTTE MONTCEAU-FONTAINEBLEAU
       ÉTUDE DE RELATIONS SOL-VÉGÉTATION

Paris VII (CAPES SVT) - Paris XI et VI (Module SOLT)
J-M. Dreuillaux, S. Meyer, A. Zanella.

Aperçu géographique et géologique

   La Butte Montceau est une butte témoin culminant à 125 m située dans le bassin de Paris, à
l Est de Fontainebleau, le long de la Seine dont le lit est à 45 m d altitude. Elle est constituée
de terrains datant principalement de l Oligocène, où les premières influences marines se
manifestent dès les dépôts du calcaire du Sannoisien relayé plus à l est par le calcaire de Brie
(épaisseur 10-15 m). La formation la plus puissante de la butte appartient à l étage Stampien
avec une épaisseur de sable d environ 40 m. Plus précisément, de la rive de la Seine au sommet
de la butte, se succèdent (fig 1): le calcaire de Champigny formant un escarpement abrupt, puis
les marnes vertes, auxquelles suivent en pente plus douce le calcaire de Brie et le sable de
Fontainebleau, et enfin le sommet coiffé par le calcaire de Beauce, dépôt peu épais (3-4 m). La
route (D138) est construite sur les sables de Fontainebleau.

La butte Montceau, comme les autres collines au Sud d Avon, est dite témoin car détachée de
la sédimentation initiale (le calcaire de Beauce) que l on retrouve plus au Sud à partir
d Étampes jusqu à la vallée du Cher et dont l épaisseur moyenne est de 40 m. L extension
actuelle du calcaire de Beauce qui couronne ces collines est très réduite par rapport au dépôt
originel, en raison de la très forte érosion au Miocène et de la silicification d une partie du
calcaire au Nord d une ligne Fontainebleau-Nogent le Roi (meulière de Montmorency).
   La végétation couvrant la butte de Montceau est principalement forestière. Différents types
de station forestière se distinguent par le sol, l exposition et la composition floristique.
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Fig 1. Position des points-relevés sur la coupe géologique de la butte Montceau.
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La végétation et sols

En relation avec sa géologie variée, son relief et l orientation de ses versants, la butte Montceau
abrite une flore diversifiée sur des sols contrastés.
Une chênaie-frênaie à tilleul et érables, avec une strate arbustive diversifiée (aubépine
Crataegus monogyna, sureau Sambucus nigra, fusain Euonymus europaeus, troène Ligustrum
vulgaris, frêne Fraxinus excelsior) et une strate herbacée à mercuriale vivace (Mercurialis
perennis), lamier jaune (Lamium galeobdolon) ornithogale des Pyrénées (Ornithogalum
pyrenaicum), iris fétide (Iris foetidissima) et scolopendre (Asplenium scolopendrium), occupe
l étroite plateforme calcaire qui longe de la Seine. Le sol qui caractérise cette formation
végétale se développe dans un substrat calcaire d origine mixte colluviale (par érosion de la
pente) et alluviale (par débordement de la Seine). Ce sol est classé comme calcosol à eumull.
Sur la partie abrupte du relief constitué par le calcaire de Champigny, au pied des petites
falaises, se forme un sol moins profond et plus noir avec profil de type AC, classé dans les
Rendosols.

 Pont 1. Chênaie-frênaie à tilleul sur Calcosol à eumull                    Pont 1. Calcosol à eumull
 Roche mère:alluvions/colluvion en strate mince sur Calcaire de Champigny

                                                                                                               0 cm
                                                                                                        Aca
                                                                                                               10

                                                                                                   Sca         20

                                                                                                               30
                                                                                                         Cca
                                                                                                               40

 Fig. 2. Site n° 1. Sur le talus qui longe la Seine, dans la chênaie-frênaie calcicole des étudiants
observent le passage graduel entre les horizons d un mince calcosol.

Au dessus des Marnes vertes, sur le calcaire de Brie, se développe une chênaie-charmaie au
sous-bois riche en espèces et sur un calcosol à mull, semblable à la formation précedente.
En se rapprochant du contact entre le calcaire de Brie et le sable de Fontainebleau, la flore
herbacée change progressivement et se raréfie. La forêt évolue vers une chênaie-hêtraie à
anémone sylvie (Anemone nemorosa), chevrefeuille (Lonicera periclymenum), sur sol brun
lessivé (luvisol) à humus de type dysmull (fig. 3). Lorsque l épaisseur du sable de
Fontainebleau augmente, des espèces acidiphiles comme la canche flexueuse (Deschampsia
flexuosa), germandrée (Teucrium scorodonia) et la fougère aigle (Pteris aquilina) et le carex à
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pilules (Carex pilulifera) apparaissent progressivement. Quand l épaisseur de la couche
sableuse dépasse les 100-120 cm, un nouveau processus pédogénétique se met en place. La
géochimie est alors dominée par des composés minéraux de l aluminium (libéré par altération
acide du peu d argile qui se trouve dans la roche mère sablo-limoneuse) dans la solution du sol.
Une migration de chélats organo-minéraux (acides fulviques liés aux hydroxydes de fer et
d aluminium) peut être observée (podzolisation). Cette modification se manifeste à la surface
du sol avec un changement de la forme d humus (fig. 4).

                                                                                   Point 2. Luvisol
                                                                                   Point 2. Luvisol àà dysmull
                                                                                                       dysmull dans
                                                                                                               dans le
                                                                                                                    le Limon
                                                                                                                       Limon desplateaux
                                                                                                                             desplateaux et
                                                                                                                                         et le
                                                                                                                                            le Sable
                                                                                                                                               Sable de
                                                                                                                                                     de F
                                                                                                                                                        Fontainebleau
                                                                                                                                                         ontainebleau sur
                                                                                                                                                                      sur
   Point 2. Chênaie-charmaie sur Luvisol à dysmull                                 calcaire
                                                                                   calcaire de
                                                                                            de Brie
                                                                                               Brie
   Roche mère: Limon des plateaux et Sable de Fontainebleau sur Calcaire de Brie

                                                                                                                                       0
                                                                                                                                       0 cm
                                                                                                                                         cm

                                                                                                                    A
                                                                                                                                       10
                                                                                                                                       10

                                                                                                                                       20
                                                                                                                                       20

                                                                                                                  E                    30
                                                                                                                                       30

                                                                                                                                       40
                                                                                                                                       40

                                                                                                            BT
                                                                                                                                       50
                                                                                                                                       50

 Fig.3. Site n° 2. Dans la chênaie-charmaie du deuxième site, le processus de lessivage produit
l éloignement de l argile de l horizon E et son accumulation sur le fond du profil dans
l horizon BT.

Dans ces sols particuliers, la podzolisation est à ses débuts et se reconnait par la présence sous
l horizon A d un horizon BPhs, de couleur violacée. La migration de la matière organique et
des hydroxydes de fer et d aluminium se met en route dans le profil d un sol acide dans ses
horizons superficiels (pH 4-5).

 Point 3. Chênaie-hêtraie sur Podzosol ochrique à moder                            Point 3. Podzosol ochrique à eumoder dans le Sable de Fontainebleau. Horizons
 Roche mère: Sables de Fontainebleau                                               superficiels

                                                                                                                        OLn
                                                                                                         OLv                                                    OH
                                                                                                                               0 cm

                                                                                                             OF                                        A

                                                                                                                                  5

                                                                                                                                                BPhs
                                                                                                                                      10

 Fig. 4. Site n° 3. Sur les sols plus acides et filtrants, le hêtre remplace le charme et dans la
partie superficielle du profil débute un processus de podzolisation.
EXCURSION À LA BUTTE MONTCEAU-FONTAINEBLEAU ÉTUDE DE RELATIONS SOL-VÉGÉTATION
5
Au sommet de la butte, sur le calcaire de Beauce (Fig. 5), on observe des oppositions de
versant ubac-adret comme en montagne. En Adret nous rencontrons un ensemble de plantes
calcicoles avec en plus un cortège de plantes sub-méditerranéennes en limite d aire (chêne
pubescent Quercus pubescens, garance Rubia peregrina, carex humble Carex humulis) sur un
calcisol a dysmull (fig. 6), alors qu en ubac nous retrouvons la chênaie-charmaie classique de
la région parisienne avec carex des bois (Carex sylvatica), euphorbe des bois (Euphorbia
amygdaloides), arum maculé (Arum maculatum) et ficaire (Ficaria verna) sur un calcosol à
eumull.

    Point 4. La butte Montceau en coupe: limon, dalle calcaire fracturèe et sable de
    Fontainebleau

                                                               Cailloux calcaires

                                                    Limon des plateaux

                                         Sable de Fontainebleau

Fig.5. Site n°4. Couches géologique au sommet de la butte Montceau.

   Point 5. Calcisol a dysmull                                Point 5. Chênaie à chêne pubescent, sur calcisol à dysmull

                                  0 cm

                                  5
                 Aci (pH 5,5)     10

                                  15

                     Sci (pH 6)   20

                                  25

                                  30

Fig. 6. Site n° 5. Sur le versant sud-ouest de la butte Montceau s installe une forêt thermophile
à chêne pubescent sur un sol filtrant et décarbonaté.
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6
ANNEXES

Lexique : les horizons holorganiques :

OL = L comme litière : feuilles, aiguilles, rameaux, écailles, morceaux
  d écorce, animaux ou végétaux morts, restes organiques de toute sorte que
  les organismes vivants perdent au cours de leur vie Moins de 10 % de
  restes très transformés (déjections, matière organique très finement
  morcelée).
OF = F comme fragments de OL : plus de 30% du volume de cet horizon est
  constitué de fragments grossiers dont on peut reconnaître l origine.
OH = H comme humus : plus de 70% du volume de cet horizon est constitué de
  microfragments organiques dont on ne peut reconnaître l origine ou de
  déjections animales. Contenu en matière organique supérieur à 30 %.

Nouvelle clé dichotomique pour la classification des formes d humus aérées
forestières (d après Jabiol et al. 2007)
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7
Carte géologique, la butte de Montceau
   EXTRAIT DE LA CARTE GEOLOGIQUE DE FONTAINEBLEAU (1/50 000)

Données bibliographiques

M. Bournerias, G. Arnal, C. Bock (2001). Guide des groupements végétaux, Belin, 640 p.
B. Jabiol et al. (2007). L humus sous toutes ses formes ENGREF, Nancy, 68 p.
P. Duchaufour P. (1983) Pédologie, Masson,
J.-M. Gobat, M. Aragno, W. Matthey (2003) le sol vivant, Presses polytechniques et
    universitaires romandes.
C. Pomerol et L. Feugueur (1986). Guides géologiques régionaux: Bassin de Paris. Masson.
J-C. Rameau, D. Mansion et G. Dumé (1989) Flore forestière de France. Guide écologique
    illustré. IDF
D. Soltner (1979) Les bases de la production végétale. Tome 1 Le sol. Collection Sciences et
    Techniques agricoles.
A. Zanella et al. (2001). Humus forestali. Manuale per il riconoscimento e l interpretazione.
    Applicazione alle faggete. Ed. CEA (Trento, Italy), 321 p.
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