INTRODUCTION

Lors de la glaciation du Wisconsin, l’ensemble de l’Ontario était recouvert par la calotte glaciaire Laurentienne, pouvant présenter des épaisseurs de glace de plus d’un kilomètre; cet événement glaciaire est responsable du dépôt de presque tous les matériaux parentaux à partir desquels les sols de l’Ontario se sont développés. Il y a bien sûr quelques exceptions, comme les dépôts alluviaux ou fluviaux plus récents dans les plaines inondables modernes, les matériaux lacustres des lacs, les matériaux éoliens tels que les dunes de sable actives ou encore l’accumulation continue de matières organiques. La calotte a avancé depuis le nord, formant de nombreux lobes de glace, raclant le sol d’une grande partie du paysage préglaciaire et le déposant vers le sud jusqu’au centre et au nord des États-Unis. Lors du retrait, le glacier continental a laissé derrière lui la diversité des paysages glaciaires que nous voyons aujourd’hui. La calotte glaciaire s’est retirée vers le nord-est sur des millénaires, exposant lentement les parties du sud de l’Ontario il y a 13 000 ans et enfin les parties les plus septentrionales de la province il y a environ 8 500 à 6 500 ans (Crins et al. 2009; Chapman et Putnam 1984).

De manière générale, la répartition des ordres de sol en Ontario s’aligne sur les zones écologiques terrestres du Canada (ou écozones) telles qu’elles sont présentes dans la province : l’écozone des Plaines Hudsoniennes, l’écozone du Bouclier Boréal et l’écozone des Plaines à forêts mixtes. La géologie du substratum rocheux, les matériaux parentaux, le climat et la végétation jouent des rôles clés dans le contrôle de cet alignement et seront abordés dans les sections suivantes.

ZONES ÉCOLOGIQUES DE L’ONTARIO

L’écozone des Plaines Hudsoniennes

L’écozone des Plaines Hudsoniennes, communément appelée les basses terres de la baie d’Hudson, occupe les parties septentrionales de la province, de la frontière avec le Manitoba à l’ouest jusqu’à la frontière avec le Québec à l’est, et s’étend parallèlement aux rives de la baie d’Hudson et de la baie James (Figure 11.1). Cette écozone couvre environ 25 % de la superficie terrestre de l’Ontario et sa limite sud est marquée par la limite entre les calcaires principalement paléozoïques (il y a 541 à 252 millions d’années [ma]) et mésozoïques (252 à 66 ma) de l’éon phanérozoïque, sur lesquels repose la zone écologique, et le Bouclier Précambrien (Figure 11.2, Crins et al. 2009). Ces roches sont plus tendres que celles du Bouclier Précambrien et ont un pH neutre à alcalin (voir le chapitre 5 : pH du sol pour plus d’informations). Le climat y est décrit comme relativement froid et semi-aride, avec une température annuelle moyenne allant de -6,2 à 7 °C (Figure 11.3, Fick et Hijmans 2017) et des précipitations annuelles moyennes allant de 240 à 525 mm (Figure 11.4, Stewart et Lockhart 2005). Les températures moyennes quotidiennes de l’air en janvier et juillet se situent respectivement entre -20 et -27,5 °C et 12 à 16 °C. De manière générale, l’écozone des Plaines Hudsoniennes, comme son nom l’indique, est un paysage relativement plat caractérisé par un drainage pauvre. Après la déglaciation, l’eau de mer a inondé le paysage, laissant de vastes dépôts d’argile et de limon sur le substratum calcaire. Le rebond isostatique, le processus de soulèvement de la surface terrestre ou de récupération du poids du glacier continental, est visible dans la séquence de crêtes de plages formées parallèlement au rivage moderne de la baie d’Hudson. Le taux de rebond isostatique est le plus élevé le long des rives de la baie d’Hudson, estimé à 13 mm par an (Henton et al. 2006). Le vaste paysage plat est découpé par de grandes rivières qui se sont creusées dans le paysage et se jettent dans les eaux marines de la baie d’Hudson et de la baie James.

Écozone du Bouclier Boréal

L’écozone du Bouclier Boréal occupe une bande centrale de la province, s’étendant de la frontière du Manitoba à l’ouest à la frontière du Québec à l’est, et occupe environ 66 % de la province (Figure 11.1). L’écozone du Bouclier Boréal est bordée par le substratum rocheux calcaire du Paléozoïque au nord et au sud (Figure 11.2). Le substratum rocheux précambrien, plus précisément de l’Éon Archéen (formé il y a 4 000 à 2 500 millions d’années), est dominé par des gneiss et des granites. Ces roches forment une partie importante de la croûte terrestre et sont principalement métamorphiques, formées lorsque la Terre s’est initialement suffisamment refroidie pour permettre aux roches en fusion de se solidifier. Ces roches sont résistantes aux intempéries, nettement plus que les calcaires voisins, et leur pH est typiquement acide. Le climat y est décrit comme relativement froid et humide, avec une température annuelle moyenne allant de -3,5 °C à 6,8 °C (Figure 11.3) et des précipitations annuelles moyennes allant de 517 mm à l’ouest à 1246 mm à l’est de l’écozone (Figure 11.4, Fick et Hijmans 2017). Les températures moyennes quotidiennes de l’air en janvier et juillet sont respectivement de -15 °C et 17 °C (Stewart et Lockhart 2005). L’étendue géographique de l’écozone est telle que les températures de l’air peuvent varier considérablement à travers le Bouclier Boréal, surtout à proximité des Grands Lacs. Les dépôts de surface sont complexes et sont principalement les reliques de la glaciation du Wisconsin. Le substratum rocheux exposé, résultat du raclage par les glaciers continentaux et du déplacement de matériaux plus au sud, est d’une étendue considérable et domine de vastes étendues de ce paysage. Les dépôts de moraine (till), les dépôts fluvio-glaciaires tels que les eskers et les kames, les dépôts glacio-lacustres d’anciens lacs et les dépôts organiques parsèment les affleurements rocheux. L’épaisseur de ces dépôts varie considérablement, de minces revêtement (10 à 100 cm) sur le substratum rocheux à des dépôts profonds de plusieurs mètres d’épaisseur. Cette écozone est connue à l’échelle provinciale sous le nom de Bouclier de l’Ontario et contient non seulement la forêt boréale dominée par les conifères, mais aussi des parties importantes de la région forestière des Grands Lacs-Saint-Laurent composée majoritairement de forêts de feuillus.

Écozone des Plaines à forêts mixtes

L’écozone des Plaines à forêts mixtes occupe la partie la plus méridionale de l’Ontario s’étendant de la pointe ouest du lac Érié près de Windsor, en Ontario, jusqu’à la frontière du Québec à l’est, délimitée par le Bouclier Précambrien au nord, le lac Huron à l’ouest et les lacs Érié et Ontario au sud (Figure 11.1). Le substratum rocheux sur lequel repose l’écozone est de la même origine que celui des Plaines Hudsoniennes : calcaire et dolomie d’origine Phanérozoïque. Il occupe la plus petite superficie des trois écozones de l’Ontario; environ 9 % de la surface du territoire. Cette écozone est néanmoins la zone la plus étudiée et aménagée en Ontario, notamment parce qu’on y trouve les principaux centres de populations et les terres agricoles les plus productives de l’Ontario (et du Canada). C’est pour cela qu’une grande quantité de données de résolution plus élevée est disponible pour cette partie de la province. Le climat y est décrit comme frais à doux, avec des hivers frais et des étés chauds, l’un des climats les plus doux au Canada (Crins et al. 2009), en grande partie grâce aux effets modérateurs des Grands Lacs. Les températures moyennes quotidiennes de l’air en janvier et juillet varient de -3 à -12 °C et de 18 à 22 °C, respectivement. L’humidité y est plus abondante, recevant de 770 à 1 202 mm de précipitations par an, ce qui est la clé du développement des sols qui seront décrits dans les sections suivantes. La géologie de surface est extrêmement complexe et a fait l’objet de nombreux travaux (par exemple, Chapman et Putnam 1984; Karrow et Calkin 1985). La calotte glaciaire Laurentienne a commencé son retrait de l’Ontario le long de la péninsule sud-ouest qui est actuellement entourée par le lac Huron, la baie Georgienne, le lac Érié et le lac Ontario. La calotte de glace s’est partagée du sud-ouest au nord-est, créant de nombreux lobes de glace qui se sont retirés en laissant les bassins lacustres modernes d’aujourd’hui, tout en formant de nombreux lacs glaciaires au pied du glacier. Il en a résulté une série de moraines terminales, interlobées et de fonds, de vastes plaines d’épandage glacio-fluviatiles et de vastes dépôts glacio-lacustres. Le retrait du sud-ouest de l’Ontario a également exposé l’escarpement du Niagara, qui s’étend des chutes du Niagara jusqu’à la pointe de la péninsule Bruce et les rives de l’île Manitoulin. À l’est, la mer de Champlain s’est formée et a inondé des portions des vallées des Outaouais et du fleuve Saint-Laurent, formant d’importantes zones de dépôts de sédiments glacio-marins.

DISTRIBUTION DES SOLS EN ONTARIO

Distribution des sols dans l’écozone des Plaines Hudsoniennes

La distribution des sols en Ontario est contrôlée par l’importance relative ou la dominance des facteurs pédogénétiques, un facteur l’emportant sur les autres dans de nombreux cas. C’est le cas des sols de l’écozone des Plaines Hudsoniennes. Le climat froid et semi-aride est le facteur le plus important. Malgré des précipitations annuelles relativement faibles, les sols conservent une grande partie de leur humidité en raison des températures annuelles froides et de la courte saison de croissance qui ne permettent pas des taux élevés d’évapotranspiration. Ceci est exacerbé par les matériaux parentaux glacio-marins à texture dominante argileuse et limoneuse qui ont des capacités de rétention d’eau élevées. Il en résulte des sols saturés la majeure partie de l’année et favorisant l’accumulation de matière organique en surface (Figure 11.5). De plus, dans les parties plus fraîches situées au nord-ouest de la zone, les températures annuelles moyennes sont si basses que le pergélisol y est fréquent. Ces conditions font que les sols d’Ordre Organique et d’Ordre Cryosolique sont dominants (Figure 11.6). Au niveau du Grand Groupe de l’Ordre Organique, les Fibrisols constituent la majorité des sols de l’écozone. Les Fibrisols sont caractérisés par la présence de matières organiques peu décomposées, développées principalement à partir de mousses de sphaigne (SCWG 1998) et contiennent plus de 17 % de carbone organique. En termes de taxonomie, les Fibrisols ont une prédominance fibrique à un niveau intermédiaire (40-120 cm), ou même à un niveau superficiel s’il y a un contact terrique, lithique, hydrique ou cryique dans le niveau intermédiaire (Kroetsch et al. 2011). Les Fibrisols dominent parce que les températures fraîches ralentissent considérablement le taux de décomposition des matières organiques, celles-ci se trouvant dans les classes 1 à 4 sur l’échelle de décomposition de von Post (SCWG 1998). Lors d’un diagnostic sur le terrain, les matériaux fibreux donnent une eau claire à jaune-brun et les restes de plantes sont relativement inchangés lorsque l’on presse les échantillons dans la main (Kroetsch et al. 2011). On trouve sporadiquement des petites poches de matériaux plus décomposés (classés comme Mésisols), généralement à la lisière sud de la zone et en bordure du Bouclier Canadien. Les Mésisols sont principalement composés de matériaux organiques mésiques, c’est-à-dire de matériaux de classes 5 et 6 sur l’échelle de décomposition de von Post (SCWG 1998). L’extrême nord-ouest de la zone écologique, bordant le nord-est du Manitoba, est dominé par les Cryosols Organiques. Les Cryosols Organiques se développent à partir de dépôts organiques, similaires aux Fibrisols et aux Mésisols, mais diffèrent en ce qu’ils ont également du pergélisol à moins d’un mètre de la surface.

Distribution des sols dans l’écozone du Bouclier Boréal

Les sols de l’écozone du Bouclier Boréal sont plus diversifiés que ceux de l’écozone des Plaines Hudsoniennes. Alors que les Plaines Hudsoniennes sont dominées par un facteur pédogénétique, le climat, la distribution des ordres de sols dans l’écozone du Bouclier Boréal est contrôlée non seulement par le climat, mais aussi par le matériel parental, la topographie et la végétation. Certains de ces facteurs exercent leur influence sur la pédogenèse à de grandes échelles régionales (par exemple, les précipitations, les matériaux parentaux), tandis que d’autres exercent leur influence sur de courtes distances (par exemple, la topographie ou le relief).

Dans l’ouest, généralement de Thunder Bay et du lac Nipigon jusqu’à la frontière du Manitoba, les sols du Grand Groupe Brunisol Dystrique dominent (Figure 11.6). Les Brunisols Dystriques sont des sols juvéniles avec un profil faiblement développé et qui ont un horizon diagnostique Brunisolique Bm, Bfj ou Bf mince de moins de 5 cm d’épaisseur et un pH acide. Les Brunisols Dystriques n’ont pas d’horizon Ah ou un horizon Ah très mince et un pH < 5.5 (0,01 M CaCl₂) dans les 25 cm supérieurs de l’horizon Bm (Smith et al. 2011). L’absence d’horizon Ah indique des conditions qui favorisent les formes d’humus de type mor, par opposition aux formes d’humus mull ou moder (voir chapitre 2, section 2.6.1 pour des informations sur les formes d’humus). Ce sont des sols forestiers généralement formés sur des matériaux non calcaires, typiquement transitionnels vers les sols podzoliques (Smith et al. 2011). Dans le nord-ouest de l’Ontario, ces sols se sont développés sur les dépôts morainiques sablonneux et acides du Bouclier Canadien. Il convient de noter que les Brunisols Dystriques sont entrecoupés d’affleurements rocheux granitiques et que, dans certaines régions, les affleurements rocheux dominent, comme on peut le voir le long de la frontière du Manitoba. Les dépressions locales dans le paysage sont contrôlées par le substratum rocheux et retiennent donc d’importantes quantités d’eau, entraînant le développement de sols organiques.

Au nord-est de Thunder Bay se trouve une bande parallèle à la rive nord du lac Supérieur, s’étendant du sud de Timmins jusqu’à la frontière québécoise à l’est, dominée par des sols du Grand Groupe des Podzols Humo-Ferriques (Figure 11.6). Les matériaux parentaux dans cette région sont également des dépôts morainiques sablonneux, non calcaires et acides du Bouclier Canadien; mais les Podzols Humo-Ferriques sont les sols successifs des Brunisols Dystriques. Les Podzols sont généralement associés à des matériaux parentaux qui ont une faible capacité tampon du pH, à une végétation qui produit des matériaux de litière acides (généralement des conifères) et à des climats où les précipitations annuelles dépassent l’évapotranspiration, conduisant à un environnement de lessivage (Sanborn et al. 2011). La différence par rapport à la partie ouest du Bouclier Canadien décrite ci-dessus réside dans les précipitations annuelles plus élevées, notamment à proximité et à l’est du lac Supérieur (Figure 11.4). L’augmentation des précipitations entraîne une augmentation du lessivage et du mouvement du fer et de l’aluminium dans l’horizon B.

Une zone importante située au nord de Timmins mais au sud des plaines d’Hudson, est dominée par les Luvisols Gris, les Gleysols et les Mésisols; cette zone est connue sous le nom de la Grande Ceinture d’Argile (Great Clay Belt). Les matériaux d’origine de cette région ont été déposés par le lac proglaciaire Barlow-Ojibway et se composent principalement d’argiles, de limons glacio-lacustres et de dépôts morainiques (till) à texture lourde (Figure 11.5). De nombreux affleurements rocheux traversent la plaine argileuse; des dépôts morainiques à texture lourde sont associés aux crêtes du substratum rocheux. Ces dépôts sont des matériaux parentaux neutres à alcalins, carbonatés et saturés de bases, à faibles conductivité hydraulique et pierrosité. Ces caractéristiques favorisent le développement des sols Luvisoliques dans les positions hautes à moyennes du paysage. Les sols Gleysoliques occupent les positions basses du paysage et les Mésisols de l’Ordre des sols Organiques, ceux au stade moyen de décomposition, occupent les positions plates et dépressionnaires du paysage. Les sols Luvisoliques se forment généralement dans les environnements forestiers, plus communément dans les forêts mixtes et les forêts de feuillus, et dans les zones de régimes d’humidité sub-humides à humides et de climats doux à très froids (Lavkulich et Arocena 2011). Les propriétés diagnostiques des Luvisols Gris comprennent un horizon éluvial Ae et un horizon illuvial Bt, traduisant l’appauvrissement en argile dans l’horizon Ae suivi par son dépôt dans l’horizon Bt (Lavkulich et Arocena 2011). Cette translocation est mise en évidence par l’augmentation de la teneur en argile dans l’horizon Bt et la présence de pellicules argileuses sur les agrégats de sol (peds) de l’horizon Bt.

Les sols mal drainés du grand-groupe des Gleysols occupent des superficies importantes dans cette région. Les grands groupes de l’ordre Gleysolique reflètent la présence (ou l’absence) de processus autres que le processus de gleyification primaire (Bedard-Haughn 2011). Le Grand Groupe des Gleysols est un Grand Groupe de l’Ordre Gleysolique qui n’a pas de processus secondaire ; par conséquent, ces sols se caractérisent simplement par l’apparition de conditions anaérobies que l’on peut déduire de la couleur du sol et/ou la présence d’une nappe phréatique (voir chapitre 8). Les dépôts argileux de la Grande Ceinture d’Argile favorisent la rétention d’eau en raison des faibles conductivités hydrauliques et taux d’infiltration entraînant de mauvaises conditions de drainage, et le développement de Gleysols. Un autre facteur important est la topographie dominante de la Grande Ceinture d’Argile qui conduit à un mauvais drainage externe, exacerbant les conditions de drainage internes. Les Gleysols sont répandus dans la Grande Ceinture d’Argile et se trouvent en bas de pentes dans les dépôts morainiques et glacio-lacustres, et dans les zones planes de la plaine argileuse. Les Mésisols sont les autres sols dominants de la région et, comme décrit précédemment, sont composés de dépôts organiques aux stades intermédiaires de décomposition sur l’échelle de von Post (classes 5 et 6). Ces sols occupent les vastes parties planes et de basses altitudes du paysage et abritent généralement les communautés végétales caractéristiques des zones humides.

La portion restante de l’écozone du Bouclier Boréal, qui s’étend de l’est de Sault Ste-Marie à la frontière du Québec, est dominé par des affleurements rocheux, parfois couverts d’une mince couche de dépôts (till) sur une roche mère d’épaisseur variable. Sur les dépôts de till, les matériaux sont non calcaires et acides, et les Brunisols Dystriques et les Podzols Humo-Ferriques se développent en associations complexes avec le substratum rocheux. En raison de la complexité et de la grande variabilité des sols qui les caractérisent, ces types de paysages sont souvent décrits dans les cartes pédologiques et les rapports comme des types de terres ou des unités de terres, qui sont des regroupements de sols présents en proportions variables.

Distribution des sols dans l’écozone des Plaines à forêts mixtes

À l’instar de l’écozone du Bouclier Boréal, la répartition des sols dans l’écozone des Plaines à forêts mixtes est contrôlée par le matériau parental, la topographie et la végétation, le climat y jouant un rôle moins important. Contrairement à la zone du Bouclier Boréal où c’est le gradient de précipitation qui entraîne la séparation entre les sols Brunisoliques et les sols podzoliques, le développement des sols dans les plaines à forêts mixtes dépend davantage de la distribution des matériaux parentaux ou des dépôts superficiels. L’écozone des Plaines à forêts mixtes repose principalement sur des calcaires paléozoïques et, à ce titre, les matériaux d’origine sont riches en carbonates et ont généralement un pH neutre à alcalin. Cela constitue le fondement du développement du sol.

De vastes plaines glacio-lacustres se trouvent dans le sud-ouest de l’Ontario, au nord du lac Érié (Figure 11.5). Ce sont des vestiges de nombreuses itérations de lacs glaciaires qui se sont formés lors du retrait de la calotte glaciaire Laurentienne. Ces zones sont dominées par les Gleysols humiques (Figure 11.6). Les sols du Grand Groupe des Gleysols humiques diffèrent de ceux du Grand Groupe des Gleysols (décrit précédemment) en raison de la présence d’un horizon Ah (> 10 cm) ou Ap (> 15 cm) épais (Bedard-Haughn 2011) qui indique l’incorporation et la décomposition de la matière organique dans l’horizon de surface (voir chapitre 8 : Sols des zones humides pour plus d’informations sur les Gleysols). Tout comme les sols de la Grande Ceinture d’Argile, ces plaines glacio-lacustres sont principalement composées de matériaux à prédominance argileuse, avec des zones de tills riches en argile déposées à la suite de la réavancée glaciaire sur des argiles glacio-lacustres précédemment déposées. Ces sols à texture lourde ont de faibles taux d’infiltration, une faible conductivité hydraulique et un drainage externe limité par la topographie (paysage plat), entraînant le développement de Gleysols humiques. Le reste de la péninsule du sud-ouest de l’Ontario, et à l’est, le long de la rive nord du lac Ontario, est largement dominé par les Luvisols brun gris. Les Luvisols brun gris partagent les mêmes propriétés diagnostiques que les Luvisols gris (décrits ci-dessus), mais ils ont un horizon Ah (mull) en surface (Lavkulich et Arocena 2011) qui les différencie des Luvisols gris. Malgré les preuves que la nature de la matière organique et son taux de décomposition diffèrent entre les Luvisols gris et les Luvisols brun gris, il n’y a pas de consensus général sur l’influence de ces facteurs sur la pédogenèse (Lavkulich et Arocena 2011); cependant, il est reconnu que les Luvisols brun gris se forment dans les forêts de feuillus dominées par les essences de l’est du Canada (érable, chêne, frêne) et que l’horizon Ah se forme sous l’effet de l’activité faunique, principalement des vers de terre, qui mélange la matière organique avec l’horizon minéral de surface. Un examen de la carte géologique du Quaternaire de l’Ontario (Figure 11.5) révèle que les zones cartographiées en tant que Luvisols brun gris sont principalement composées de dépôts morainiques et fluvio-glaciaires. Les dépôts de till sont principalement de texture moyenne, tandis que les dépôts fluvio-glaciaires varient de modérément grossiers à très grossiers. Les deux sont des matériaux parentaux calcaires, d’où la trajectoire vers les sols Luvisoliques et non les sols podzoliques.

Au nord des Luvisols brun gris, dans une bande étroite orientée est-ouest, se trouve une zone de Brunisols Mélaniques. Cette zone se trouve à l’intersection du substratum rocheux métamorphique du Bouclier Canadien au nord et du substratum rocheux calcaire du Phanérozoïque au sud, et est dominée par de minces dépôts morainiques sur le substratum rocheux. Ces dépôts morainiques sont un mélange de matériaux granitiques provenant du Bouclier Canadien et de matériaux calcaires à texture moyenne provenant du substrat calcaire (les matériaux ont une texture modérément grossière) et peuvent contenir d’importants fragments grossiers allant du gravier à la pierre, et ont un pH neutre à alcalin du fait de la roche mère calcaire. Cette combinaison entraîne la formation de Brunisols Mélaniques. Les Brunisols se différencient au niveau du Grand Groupe en fonction de la présence ou de l’absence d’un horizon Ah ≥ 10 cm d’épaisseur et du pH de l’horizon Bm sous-jacent. Pour les Brunisols Mélaniques, un horizon Ah ≥ 10 cm d’épaisseur est présent, et le Bm a un pH ≥ 5,5 (0,01M CaCl2) dans les 25 cm supérieurs (Smith et al. 2011). Ces sols se trouvent en association avec les Luvisols Brun Gris et ont un horizon de surface de type mull similaire, résultant de l’incorporation de litière forestière. Dans cette région, les matériaux parentaux sont extrêmement calcaires et il faut plus de temps pour neutraliser et éliminer les carbonates du solum supérieur, ce qui limite le développement du sol et résulte en des profils de sol tronqués ou peu profonds, avec des carbonates beaucoup plus proches de la surface que dans les Luvisols Brun Gris situés plus au sud. À l’est de Kingston, en Ontario, et vers Ottawa se trouve une autre région dominée par les Brunisols Mélaniques. Celles-ci sont développées principalement sur le till de Grenville, situé à l’est de l’axe de Frontenac. L’axe de Frontenac est une intrusion du substratum rocheux du Bouclier Canadien qui dissèque le substratum rocheux du Phanérozoïque juste à l’est de Kingston. Il est à noter que même si les Brunisols dominent le till de Grenville, les zones basses et dépressionnaires contiennent des Gleysols Humiques.

Enfin, les régions entourant Ottawa et la confluence des rivières des Outaouais et du Saint-Laurent sont dominées par les Gleysols Humiques. Ces sols se sont développés dans des dépôts glacio-marins de la mer de Champlain qui a inondé la région lorsque le niveau de la croûte terrestre a été déprimée ou abaissée par le poids de la glace (dépression isostatique) pendant la glaciation, avant le rebond lié à la déglaciation. Ces matériaux sont riches en argile et, pour des raisons expliquées précédemment, favorisent le développement des sols Gleysoliques. Les argiles de la mer de Champlain sont uniques en ce qu’elles se sont déposées dans un environnement marin saumâtre ou salin. Les sels déposés avaient des charges positives liant les particules d’argile chargées négativement ensemble en une masse stable. Lorsque les eaux salines se sont retirées et que les matériaux ont été exposés aux précipitations, les sels liants les argiles ont été dissous et lessivés, entraînant une baisse de salinité dans certains cas de plus de 30 g/l à < 1 g/l (Geertsema 2013). L’augmentation des forces de répulsion entre les particules d’argile en raison d’une salinité réduite peut rendre les argiles instables et sensibles aux glissements de terrain et à des instabilités gravitaires. Plus de 250 glissements de terrain ont été cartographiés dans ces dépôts argileux au Canada (voir le chapitre 12 : Sols du Québec pour plus d’informations sur les dépôts argileux de la mer de Champlain). Ces argiles sont communément appelées argiles sensibles ou argiles de Leda.

UTILISATION DES TERRES

Utilisation des terres dans l’écozone des Plaines Hudsoniennes

L’écozone des Plaines Hudsoniennes est relativement intacte et vierge. Elle est recouverte en majorité par une végétation clairsemée à croissance lente dans les milieux de tourbières et de marais, et dominée par l’épinette noire, le mélèze et le bouleau en milieu forestier. Ces forêts à faible productivité ne conviennent pas aux opérations d’exploitation forestière commerciale. L’écozone est éloignée — les infrastructure de transport en place pour accéder à la région y sont rares ou inexistantes. Les zones habitées sont situées le long des côtes de la baie d’Hudson et de la baie James, le long des grands fleuves, dont la plupart tirent leur nom. Il s’agit notamment de Fort Severn, Peawanuck (Severn), Attawapiskat, Fort Albany, Moosonee et Moose Factory. Ces zones ne sont accessibles que par voie aérienne ou maritime, à l’exception de Moosonee qui est desservie par chemin de fer. La seule mine de diamants de l’Ontario est située à moins de 100 kilomètres à l’ouest d’Attawapiskat, mais elle a mis fin à sa production à la fin de 2019. La zone des Plaines Hudsoniennes abrite le parc provincial Polar Bear, le plus grand parc provincial de l’Ontario, situé le long des rives des Baies d’Hudson et James.

Utilisation des terres dans l’écozone du Bouclier Boréal

L’écozone du Bouclier Boréal est reconnue pour son abondance de ressources naturelles, ce qui en fait un cadre idéal pour les secteurs forestier et minier. L’Ontario compte 71 millions d’hectares de forêts, dont 43 millions d’hectares de forêts de la Couronne gérées par le Ministère des Ressources Naturelles de l’Ontario (OMNR 2016). Ces forêts aménagées sont situées principalement dans la zone du Bouclier Boréal (Figure 11.7). Le secteur forestier soutient les communautés locales, créant en moyenne 51 660 emplois directs par an (OMNR 2016). Les forêts de la Couronne sont gérées en zones administratives (unités d’aménagement forestier) et au moyen de plans d’aménagement forestier.

Le secteur minier joue un rôle important dans le Bouclier Boréal, principalement par l’extraction de divers métaux précieux du substratum rocheux du Bouclier Précambrien. En 2019, il y avait 39 mines actives en Ontario, dont 33 étaient situées dans le Bouclier Boréal. Parmi celles-ci, 18 étaient des mines d’or, neuf étaient des mines de métaux communs, une mine de fer, une mine de platine et quatre exploitations minières industrielles (Ontario Mining Association-OMA 2019). L’industrie soutient 26 000 emplois directs et plus de 50 000 emplois indirects dans la province et affichait en 2018 une production minérale d’une valeur de 10,1 milliards de dollars (OMA 2019). Les opérations minières couvrent tout le Bouclier Boréal, mais les opérations les plus intensives se trouvent dans les régions entourant Timmins, Sudbury et Wawa. Un nouveau projet minier majeur, connu sous le nom de l’Anneau de Feu (Ring of Fire), situé dans le nord-ouest de l’Ontario, au nord de Thunder Bay, est actuellement en cours de développement.

Les terres agricoles ne sont pas répandues dans le Bouclier Boréal; elles occupent plutôt de petites poches de terre dispersées dans l’ensemble de l’écozone. Ces petites poches de terres agricoles sont généralement associées à des sols formés sur des dépôts autres que les dépôts morainiques à texture grossière du Bouclier (par exemple, dépôts glacio-lacustres des lacs proglaciaires Agassiz, Barlow-Ojibway et Nipissing). La production agricole est principalement axée sur la production animale, en raison des saisons de croissance courtes et des sols moins fertiles; cependant, le réchauffement climatique entraîne une transition du foin et du bétail vers des cultures commerciales comme le maïs, le soja, le canola et les petites céréales à Temiskaming Shores, Nippissing et Algoma.

Utilisation des terres dans l’écozone des Plaines à forêts mixtes

Une grande partie de l’écozone des Plaines à forêts mixtes a muté de forêts naturelles à terres agricoles et centres urbains (Figure 11.8); il s’agit de l’écozone la plus densément peuplée du Canada (Crins et al. 2009). En 2018, l’agriculture y représentait 53,2 % de l’utilisation des terres (Tableau 11.1), soit environ 4,5 millions d’hectares (AAC 2018). Les forêts représentaient plus de 23 % de l’écozone (11,5 % de forêts de feuillus, 8,4 % de forêts mixtes et 3,4 % de forêts de conifères), et les terres urbaines ou aménagées en couvraient plus de 11 % (934 898 ha). Les cultures de rente dominent le paysage agricole, les trois principales cultures étant le soja, le maïs-grain et les céréales, principalement le blé d’hiver (AAC 2017). Les plaines glacio-lacustres argileuses de l’extrême sud-ouest, la région du Niagara au-dessus de l’escarpement du Niagara et la vallée de l’Outaouais sont dominées par les cultures de maïs, de soja et de blé d’hiver. Ces zones sont largement drainées par des systèmes de drainage souterrains par tuyaux et/ou des réseaux de drains de surface, qui servent également d’exutoires aux systèmes de drainage souterrain. Sans drainage, les sols de cette zone auraient une production agricole limitée en raison de l’excès d’eau. La région entre l’escarpement du Niagara et le lac Ontario abrite une industrie florissante de cultures spécialisées qui comprend des vignobles, des vergers (pommes, poires), des productions de fruits tendres (pêches, prunes, cerises, abricots, etc.) et des serres (industrie maraîchère et florale). En hiver, l’air chaud au-dessus du lac Ontario monte et les vents du nord poussent l’air à l’intérieur des terres vers l’escarpement du Niagara. Ce déplacement d’air entraîne l’aspiration d’air frais de la surface terrestre vers le lac, créant un système circulaire qui modère le climat hivernal. La partie centrale du sud-ouest de l’Ontario, dominée par des collines morainiques ondulantes et des dépôts fluvio-glaciaires, est également dominée par les cultures commerciales de maïs, de soja et de blé d’hiver. En se déplaçant vers le nord en direction de la péninsule Bruce, la topographie vallonnée devient plus abrupte et les cultures cèdent la place à la production de bétail avec davantage de terres en pâturage et en fourrage.

Tableau 11.1. Résumé de l’utilisation des terres dans l’écozone des Plaines à forêts mixtes basé sur l’inventaire annuel des cultures d’Agriculture et Agroalimentaire Canada de 2018 (AAFC 2019).

Inventaire des terres du Canada – Classification du potentiel agricole des sols

L’aménagement du territoire en Ontario est assujetti à la Déclaration de Principe Provinciale (DPP), publiée en vertu de l’article 3 de la Loi sur l’aménagement du territoire (Planning Act 1990). La DPP fournit une série de politiques qui « définissent la vision du gouvernement en matière d’aménagement du territoire concernant la façon dont nous aménageons notre paysage, créons notre environnement bâti et gérons nos terres et nos ressources à long terme pour créer des collectivités habitables et résilientes » (Ontario 2020). La protection des terres agricoles est assurée par la Partie V : Politiques 2.0 Utilisation et gestion judicieuses des ressources, Politique 2.3 Agriculture, qui stipule :

« Les zones agricoles à fort rendement sont protégées aux fins de l’agriculture à long terme. Les zones agricoles à fort rendement sont des zones où prédominent des terres agricoles à fort rendement. En matière de protection, les zones de cultures spéciales reçoivent la plus haute priorité, suivies des terres de classes 1, 2 et 3 selon l’Inventaire des Terres du Canada et des terres de classes 4 à 7 au sein de la zone agricole à fort rendement, dans cet ordre. »

L’Inventaire des Terres du Canada (ITC) est un programme fédéral-provincial lancé en 1961 et administré en vertu de la Loi sur le rétablissement et le développement agricoles (DREE 1969), communément appelé ARDA (voir le chapitre 8, section 8.12 pour des renseignements généraux sur l’ITC). La classification du potentiel des sols pour l’agriculture (ci-après appelée potentiel agricole) dans le cadre du programme ITC est un système d’interprétation à sept classes utilisées pour évaluer les impacts du climat, du sol et de la topographie sur le potentiel de production des grandes cultures. Les classes de potentiel vont de la classe 1 à la classe 7, dans l’ordre croissant des limitations à la production végétale (Tableau 11.2). Les limitations sont notées sous forme de sous-classes dans le système, et les sols sont affectés à une classe en fonction du type et de la gravité des limitations (sous-classes) pour la production agricole.

Tableau 11.2. Description et résumé des classes et sous-classes de potentiel agricole du système ITC en Ontario.

Depuis l’achèvement du programme au milieu des années 1970, les gouvernements provinciaux ont progressivement modifié le système pour répondre aux besoins provinciaux. Bien que ces modifications fournissent des informations plus pertinentes au niveau provincial, les différences entre les juridictions empêcheraient probablement désormais la comparaison directe des sols à travers les frontières provinciales sans un examen approfondi des différences entre les systèmes d’évaluation modernes. Les subtilités résident généralement dans la façon dont les limitations des sous-classes sont appliquées. Par exemple, en Saskatchewan, les limites de la sous-classe C (climatiques) sont attribuées en fonction des carences en chaleur et en humidité (Shields et al. 1968), tandis qu’en Ontario, les limites de la sous-classe C sont attribuées simplement en fonction des unités thermiques de croissance (MAAARO 2020). Il y a aussi des situations où les critères sont spécifiques à la province. Prenons par exemple la sous-classe D, en Ontario, qui est déterminée par la présence et la profondeur à laquelle des matériaux de sol contenant > 35 % ou > 60 % d’argile sont trouvés, règles qui n’existent pas dans les autres provinces.

Onze sous-catégories sont reconnues en Ontario. Une description détaillée du système ITC et de son application dans la province est maintenue par le ministère de l’Agriculture, de l’Alimentation et des Affaires Rurales de l’Ontario (MAAARO 2020). Tous les sols de la province ont reçu une cote de leur potentiel agricole, et ces cotes constituent la base du niveau de protection des terres agricoles en Ontario. Les sols de classes 1, 2 et 3 sont désignés comme terres agricoles de premier choix; la cartographie des sols en Ontario constitue la base de la délimitation des zones agricoles à fort rendement, qui contiennent principalement des terres à fort rendement, mais aussi potentiellement des zones de classes 4 à 7. Le système agricole du MAAARO dans la région élargie du Greater Golden Horseshoe (GGH) de l’Ontario est un excellent exemple de l’intégration des classes de potentiel agricole de l’ITC dans la planification de l’utilisation des terres et la préservation des zones agricoles de premier choix pour les générations futures. Les données sont disponibles sur le portail du système agricole et fournissent des éléments de base pour aider les municipalités de la GGH à mettre à jour leurs plans officiels

Sol provincial de l’Ontario

Saviez-vous que de nombreuses provinces ont désigné un sol provincial? En Ontario, le sol provincial est la série de sols de Guelph, et il a été officiellement nommé sol provincial le 30 novembre 2015. Le sol de Guelph est classé comme un Luvisol Brunisolique brun gris et se trouve sur les collines et les drumlins du comté de Wellington et ses environs, couvrant plus de 70 000 hectares. La série de Guelph a été le premier sol décrit dans le Recensement préliminaire des sols du sud-ouest de l’Ontario (Preliminary Soil Survey of Southwestern Ontario) publié en 1923, une autre raison de sa sélection comme sol provincial. De plus, la série de Guelph est un sol important sur le plan agricole, considéré comme un sol agricole de premier choix lorsqu’il n’est pas limité par la pente. Il se développe sur des matériaux morainiques texturés de loam à loam limoneux, souvent avec un mince recouvrement de loess exempt de pierres.

SOMMAIRE

• Trois écozones se trouvent en Ontario :
  • L’écozone des Plaines Hudsoniennes
  • L’écozone du Bouclier Boréal
  • L’écozone des Plaines à forêts mixtes
• Les principaux facteurs pédogénétiques en Ontario sont répartis dans l’espace :
  • Plaines Hudsoniennes : climat froid; faibles précipitations annuelles; substratum rocheux dominé par le calcaire; dépôts superficiels constitués de limons et d’argiles marins avec de vastes dépôts organiques.
  • Bouclier Boréal : les précipitations annuelles et les températures moyennes augmentent tous deux d’ouest en est; substratum rocheux dominé par les roches ignées (Bouclier); dépôts de surface composés de matériaux morainiques, fluvio-glaciaires, glacio-lacustres et organiques avec de grandes surfaces d’affleurements rocheux.
  • Plaines à forêts mixtes : climat doux accompagné de précipitations suffisantes dans toute la région avec une légère diminution d’ouest en est; substratum rocheux dominé par le calcaire; dépôts de surface constitués de plaines glacio-lacustres, de dépôts morainiques, d’épandages fluvio-glaciaires et de plaines glacio-marines.
• Les ordres de sol dominants présents en Ontario comprennent :
  • Ordre Cryosolique
  • Ordre Brunisolique
  • Ordre Gleysolique
  • Ordre Luvisolique
  • Ordre Organique
  • Ordre Podzolique
• Les facteurs pédogénétiques et la distribution des grands groupes de sols en Ontario sont liés :
  • Les sols Cryosoliques, organiques et Gleysoliques dominent l’écozone des Plaines Hudsoniennes en raison de la température fraîche et des matériaux marins argileux et limoneux déposés après la déglaciation.
  • Les sols Brunisoliques et podzoliques dominent l’écozone du Bouclier Boréal, avec des Brunisols Dystriques dans la moitié ouest et des podzols dans la moitié est en raison d’un gradient de précipitations d’ouest en est.
  • L’écozone des plaines à forêts mixtes est dominée par des Gleysols humiques sur les vastes plaines glacio-lacustres et glacio-marines ainsi que les zones de dépression, et par des Luvisols Brun Gris qui sont associés à des dépôts morainiques.
• Utilisation des terres en Ontario :
  • L’écozone des Plaines Hudsoniennes est en grande partie vierge, avec très peu d’infrastructures permettant d’accéder à la région.
  • L’écozone du Bouclier Boréal Ontarien est une région riche en ressources et soutient les possibilités forestières, minières et récréatives.
  • L’écozone des Plaines à forêts mixtes est la plus densément peuplée du Canada et une importante région agricole.

• L’interaction humaine avec l’environnement est intimement liée à la répartition des sols en Ontario comme dans le monde entier.
  • Les sols froids, humides et parfois gelés de l’écozone des Plaines Hudsoniennes n’offrent pas de possibilités d’extraction de ressources ou de développement agricole; ainsi la région reste relativement peu perturbée par les activités humaines directes.
  • Les sols acides, peu profonds et peu fertiles de l’écozone du Bouclier Boréal ne conviennent pas au développement agricole et, par conséquent, soutiennent l’extraction des ressources et la présence de petits centres urbains.
  • Les sols fertiles, neutres à alcalins ainsi que le climat doux de l’écozone des Plaines à forêts mixtes sont idéaux pour un vaste secteur agricole et les grands centres urbains qu’il soutient.

RÉFÉRENCES

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À propos des auteurs

Daniel Saurette, Direction de la gestion environnementale, Ministère de l’agriculture, de l’alimentation et des affaires rurales; School of Environmental Sciences, University of Guelph

Le travail de Dan se concentre sur l’étude, la cartographie et la classification des sols. Il pourrait être qualifié soit de pédologue, soit de pédologue cartographe. Son travail consiste à planifier des campagnes sur le terrain pour décrire les profils de sol, les classer, les échantillonner pour déterminer leurs propriétés chimiques et physiques en laboratoire, puis interpréter les données pour développer des cartes des sols. Traditionnellement, cela se faisait à l’aide de photos aériennes, mais plus récemment, la discipline est passée à la cartographie numérique prédictive des sols, où nous tirons parti de la puissance de l’apprentissage automatique et des Systèmes d’Information Géographique (SIG) pour créer des cartes numériques à haute résolution des sols.

Jim Warren, Direction de la gestion environnementale, Ministère de l’agriculture, de l’alimentation et des affaires rurales

Dr. Jim Warren P.Geo. est un pédologue environnementaliste avec une expérience diversifiée dans la recherche, le conseil et l’enseignement. Il est diplômé de l’Université de Guelph (B.Sc. (Agr), Science du sol) et de l’Université de l’Alberta (M.Sc. Science du sol; Ph.D. Chimie du sol). Il a mené des recherches en agronomie, géochimie et minéralogie à l’Université de Guelph et à l’Université de Waterloo avant de devenir consultant privé en drainage minier acide. Il est actuellement employé comme spécialiste des ressources foncières et effectue des travaux d’étude des sols et de pédologie avec le Ministère de l’agriculture, de l’alimentation et des affaires rurales de l’Ontario. Il est également professeur auxiliaire à l’Université de Guelph. Il a donné des cours en science du sol, minéralogie du sol, chimie du sol, géochimie et pédologie en tant que chargé de cours dans quatre universités (Alberta, Guelph, Waterloo et Toronto). Il est auteur ou co-auteur de plus de 100 publications dans des revues à comité de lecture, chapitres de livres, actes de conférences et rapports.

Richard Heck, Professor, School of Environmental Sciences, University of Guelph

Ayant grandi dans une ferme du centre-sud de la Saskatchewan, j’ai pris conscience de problèmes comme la salinité du sol, l’érosion éolienne et de la variabilité de la production agricole à travers le paysage. En suivant mes cours de premier cycle, j’ai compris la merveilleuse complexité, la diversité et l’importance du sol. Finalement, j’ai choisi de poursuivre une carrière dans les sols, et plus précisément en pédologie. Au fil des années, j’ai eu l’occasion d’expérimenter et d’étudier les sols de divers écosystèmes tempérés, subtropicaux et tropicaux. Alors que mes premiers travaux étaient axés sur les caractéristiques chimiques et minéralogiques du sol, mes travaux plus récents visent à quantifier la structure et la microstructure du sol, au sein desquelles les divers processus du sol fonctionnent, ainsi qu’à comprendre la variabilité de la susceptibilité magnétique du sol, comme outil d’aide à la délimitation de la dynamique de l’humidité du sol. Le but principal de mon enseignement est d’aider la prochaine génération à apprécier, en se salissant les mains, la diversité des sols dans nos paysages aménagés et naturels.