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Définition de matière organique

Que signifie matière organique ?

Définition simple: La matière organique est l'ensemble des composés chimiques formés par des molécules organiques trouvées dans les milieux naturels, terrestre ou aquatique. La matière organique est généralement hétérogène et composée de restes d'animaux et plantes avec leurs déchets dans l'environnement.

Définition matière organique:

La matière organique désigne la matière décomposée d'origine animale, végétale et bactérienne, des composés organiques issus de déchets et débris de l'environnement trouvé dans un sol. La matière organique fraîche est composée de litière avec des feuilles, brindilles, résidus de cultures, racines mortes, micro-organismes morts, etc.

Elle est présente dans la plupart des horizons pédologiques, les sols terrestres ou aquatiques, à raison de 0,5 à 10% de la composition et de la biomasse du substrat. Théoriquement, elle n'inclut pas les matières non décomposées. La première matière organique en décomposition dans un horizon est l'humus.

De la matière organique (schéma et organisation):
Schéma organisationnel de la matière organique
La matière organique du sol provient des plusieurs sources: racines des plantes, insectes et leurs larves, champignons, bactéries pour la décomposition et des animaux souterrains, et inclut la matière sèche et de la matière organique particulaire.

Explications et généralités sur la matière organique:

La matière organique fournit de la nourriture pour les microbes du sol, augmente les activités microbiennes et les processus de transformation, améliore les propriétés physiques du sol telles que la structure, la capacité de rétention d'eau, l'aération, le pouvoir tampon du sol et le pH...

Le compost est de la matière organique et le lombricompostage est une variante du compostage reposant sur l'utilisation de lombrics (les vers de terre) pour filtrer et transformer la matière organique. Les molécules organiques peuvent également être issues de réactions chimiques qui ne sont pas d'origine biotique.

Voir aussi la matière dissoute (MOD, matière organique dissoute).

De l'humus, une matière organique en décomposition:
Une matière organique en décomposition: de l'humus
Par définition, la matière organique naturelle est un matériau composé de composés organiques qui proviennent des restes d'organismes qui étaient autrefois des êtres vivants, tels que les plantes et les animaux et leurs déchets dans l'environnement naturel. Les structures de base sont constituées de cellulose, de tanins, de cutine et de lignine, ainsi que plusieurs autres protéines, lipides, hydrates de carbone et sucres. La matière organique est très importante dans le mouvement des éléments nutritifs dans l'environnement et joue un rôle dans la rétention d'eau sur la surface de la planète Terre.

La matière organique prend le nom d'humus dans un sol, ou de compost dans le cas de fabrication artificielle, de terre végétale si sa composition est exclusivement issue de débris végétaux, etc.

Tous les organismes vivants sont constitués de composés organiques, de matière vivante. Quand ils sont vivants, ils sécrètent ou excrètent des matières organiques telles que les matières fécales dans le sol et des parties mortes qui se détachent de leurs corps, tel que les feuilles et les racines, puis le corps meurent, commencent à se décomposer, et sont décomposés par l'action des bactéries et des champignons. De grandes molécules de matière organique sont formées par polymérisation de diverses chaînes courtes produites par la matière décomposée. La matière organique naturelle peut varier considérablement, en fonction de son origine, le mode de transformation, l'âge et l'environnement (écosystème, biotope, biome), donc leurs fonctions biophysiques et chimiques présentent une grande variation en fonction des types d'environnements.


Composition d'une matière organique:

En général, les molécules organiques contiennent les éléments carbone (C) et Hydrogène (H) liés par des liaisons covalentes. Le carbone est le constituant le plus abondant de la matière organique, représentant environ 45-55% de sa masse. D'autres constituants pertinents de la matière organique incluent l'oxygène (O) et l'azote (N). le phosphore (P), le soufre (S), le potassium (K) et d'autres éléments moins courants représentent moins de 1% de la masse totale de la matière organique vivante.

Dans les études environnementales, le moyen le plus efficace de quantifier la matière organique dans un échantillon est la détermination du carbone organique, étant donné que le carbone organique représente environ la moitié de la masse de la matière organique dans un échantillon naturel complexe. Les méthodes les plus utilisées dans la détermination de la matière organique sont semi-quantitatives.


Origines des matières organiques:

La matière organique peut être d'origine naturelle (terrestre et aquatique), sous la forme d'une ressource naturelle par exemple, ou artificielle. Les composés organiques naturels sont dérivés d'organismes vivants et des processus biologiques tels que l'excrétion, la sécrétion et la mort d'individus ou de parties entières d'individus. Les molécules essentielles aux fonctions vitales des êtres vivants, tels que les glucides, les lipides et les protéines, sont des molécules organiques d'origine naturelle. Les composés organiques produits par l'homme et qui ne sont pas trouvés dans la nature, tels que les plastiques, les anabolisants (hormones synthétiques) et des ingrédients actifs (principes actifs) de détergents, ont une origine artificielle.

Les matériaux organiques sont des composés contenant du carbone; toute la matière vivante (animaux, végétaux, micro-organismes), de nombreuses matières premières (bois, pétrole...) et des produits transformés (charbon, plastique, matériau composite...) intègrent un produit organique avec du carbone.


classification de la matière organique:

La matière organique peut être classée de la manière suivante:autochtone et allochtone: la matière organique peut être classée en autochtone et allochtone selon l'endroit où elle a été produite. La matière organique autochtone est celle qui provient d'une source dans le système lui-même, tandis que la matière organique allochtone est une matière qui a été produite à l'extérieur du système et transportée dans le système.Vivante et morte: les êtres vivants représentent la matière organique vivante, tandis que les innombrables produits d'excrétion et les restes mortels d'organismes représentent la matière organique morte.

Matière organique de l'océan vs. dans le sol:

Il est possible de scinder deux grands groupes de matières organiques, selon une provenance aquatique ou une provenance terrestre:La matière organique dans l'océan: bien que la concentration de matière organique dans les océans soit inférieure à 0,01% de la quantité totale de sels, les composés organiques ont une grande influence sur les processus chimiques et biologiques qui se produisent en mer.

La matière organique océanique (marine) fournit la base nutritionnelle et énergétique pour les micro et macro-organismes, influence la spéciation des métaux, est un précurseur des combustibles fossiles et contrôle la croissance du phytoplancton. Les principales sources de matière organique pour l'océan sont:La production primaire: matière organique autochtone du phytoplancton, des macroalgues et des phanérogames submergés. C'est la principale source de matière organique pour l'océan, correspondant à 90% du total des contributions annuelles dans la colonne d'eau, le phytoplancton représentant 84,4%. Alors qu'une partie de la matière est métabolisée pour répondre aux besoins énergétiques du phytoplancton, une partie est assimilée par le zooplancton et libérée dans la colonne d'eau par autolyse des cellules mortes ou excrétée par les organismes.Les continents: matière organique allochtone issue des écoulements des rivières avec influence de l'environnement terrestre ou percolation des eaux souterraines, telle que les eaux souterraines.L'atmosphère: matière organique allochtone provenant du dépôt sec (par voie aérienne) ou humide (favorisé par la pluie ou la neige) à la surface de l'océan de composés organiques présents dans l'atmosphère.
En raison de la production primaire dans l'océan de surface, la concentration de matière organique, en général, est considérablement plus élevée dans ce compartiment que dans l'océan profond. Les zones côtières ont une concentration plus élevée de matière organique par rapport aux eaux océaniques de surface. Malgré un important inventaire mondial, le carbone organique dissous est présent à des concentrations extrêmement faibles en haute mer.

La matière organique dans le sol: Dans le sol, la présence de matière organique peut être divisée en trois constituants: la biomasse vivante de micro-organismes, les résidus frais et partiellement décomposés et l'humus (matière organique en stade avancé de décomposition).

La principale source de matière organique pour le sol a une origine végétale. Les plantes mortes dans les forêts et les champs agricoles sont en train de se décomposer à travers une chaîne alimentaire où les animaux consomment d'autres animaux et légumes, qui à leur tour ont leurs déchets disposés au milieu. Les animaux, tels que les vers de terre, sont responsables du transport vertical et horizontal de la matière organique dans le sol. D'autres sources incluent le charbon et les exsudats de racine.

La matière organique du sol est cruciale pour son fonctionnement, générant des avantages pour la structure du sol, l'agrégation des particules, la rétention d'eau, la biodiversité, l'absorption et la rétention des polluants, le cycle et le stockage des nutriments. de carbone.

La concentration de la matière organique dans le sol varie généralement entre 1 et 6% de la masse totale de la couche arable pour la plupart des régions élevées. Les sols ayant des limites maximales de 1% de matière organique sont en grande partie limités aux régions désertiques, tandis que les terres humides de basse altitude atteignent des concentrations allant jusqu'à 90% de matière organique. Les sols contenant 12 à 18% de carbone organique dans leur composition sont classés comme sols organiques ou sols nutritifs.

Sources de matière organique pour l'océan:

Une grande partie des composés organiques présents dans l'océan provient de la production primaire dans la zone euphotique. En d'autres termes, le phytoplancton est la principale source de matière organique pour l'eau de mer. La photosynthèse produit environ 2 x 1016 g.C/an. Cette matière organique produite dans le système océanique lui-même est classée comme autochtone et représente 95% de la matière organique de l'ensemble de l'océan. Les autres sources de matière organique pour l'océan comprennent les apports terrestres par les rivières (estuaires et deltas), les dépôts atmosphériques, la mort/excrétion des organismes marins et la remise en suspension des sédiments. La matière organique provenant de sources externes qui a été introduite dans le système océanique par transport physique est appelée allochtone.


Distribution de la matière organique dissoute dans l'océan:

En termes généraux, la distribution verticale du carbone organique dissous (parmi les matières dissoutes) dans les océans peut être décrite dans deux perspectives principales.

La première perspective concerne les niveaux de carbone organique dissous et particulaire dans l'océan de surface. La concentration de ces fractions est beaucoup plus élevée dans cette couche par rapport à l'océan profond, ce qui est étroitement lié à la production primaire dans la zone euphotique. Puisque la production primaire se produit principalement dans la zone euphotique (surface de l'océan), la quantité de carbone organique libérée dans la colonne d'eau est également plus grande. On estime que la concentration de carbone organique dissous dans l'océan profond est environ la moitié de celle qui se trouve à la surface de l'océan. La concentration de carbone organique dissous varie dans les 300 premiers mètres de la colonne d'eau, mais dans l'océan profond, elle est pratiquement invariable et nettement plus petite. En d'autres termes, la concentration de carbone organique dissous dans la colonne d'eau diminue avec l'augmentation de la profondeur. Ceci suggère que le carbone organique dissous apporté par la production primaire dans l'océan de surface est consommé par la respiration microbienne. Seul le composant réfractaire résistant à la dégradation microbienne est exporté en eaux profondes.

La deuxième perspective concerne la distribution horizontale du carbone organique dissous dans l'océan global qui est étroitement liée au transport d'Eckman et à la circulation thermohaline. Dans l'Atlantique Nord, les masses d'eau de surface enrichies en carbone organique dissous coulent et commencent le transport horizontal de matériaux dans l'océan profond. Un tel transport continue vers l'Atlantique Sud, l'Océan Indien et l'Océan Pacifique, se terminant dans le Pacifique Nord. Comme les échelles de temps de ce transport de masses d'eau sont de l'ordre du millénaire, le carbone organique réfractaire dissous se dégrade lentement et atteint un minimum dans le Pacifique Nord, où les eaux profondes refluent à la surface. Ainsi, les concentrations de carbone organique dissous dans le fond des océans Atlantique et Indien sont plus élevées que dans le Pacifique. C'est parce que les plans d'eau profonds du Pacifique sont plus anciens.


Réactivité de la matière organique dissoute dans l'océan:

La matière organique dissoute est constituée de fractions présentant une réactivité chimique très différente. Selon leur réactivité, ces fractions peuvent être divisées en labiles, semi-labiles et réfractaires. La structure des molécules qui composent les fractions semi-labiles et réfractaires de la matière organique dissoute est assez complexe et a fait l'objet de plusieurs études depuis les années 1990.

La matière organique dissoute labile comprend des molécules biochimiques hautement réactives qui sont produites et consommées principalement par des organismes marins à la surface de l'océan. Cette fraction peut représenter 30% de la production primaire locale et comprend des protéines, des glucides et des lipides qui se dégradent facilement. Sa vitesse de cycle est très rapide (des minutes aux heures).

La matière organique dissoute semi-labile est raisonnablement réactive dans la colonne d'eau sous la surface. Son temps de réactivité est de l'ordre de plusieurs mois à plusieurs années. Ce temps de réactivité est plus long que celui du carbone organique dissous labile et plus court que celui du carbone organique dissous réfractaire. Par conséquent, cette fraction est connue comme semi-labile. En supposant que la concentration du carbone organique dissous réfractaire en eau profonde soit uniformément répartie dans toute la colonne d'eau, sa fraction semi-labile est représentée par l'excès de carbone organique dissous dans la surface. Le carbone organique dissous semi-labile est une partie quantitativement plus petite (moins de 10%) du stock de carbone à travers l'océan, mais il est important pour le flux de carbone.

La matière organique dissoute inerte ou réfractaire est constituée de composés structurellement complexes et assez résistants à la dégradation, tels que la lignine, le pollen et les acides humiques. Cette fraction est répartie uniformément le long de la colonne d'eau et représente environ 70% de la matière organique totale dans l'océan profond. Son âge estimé par la méthode de datation au carbone 14 est de l'ordre de centaines à des milliers d'années. Ainsi, la matière organique réfractaire dissoute résiste à plusieurs cycles de mélange océanique complet (estimé à 1500 ans) avant d'être incorporée dans le sédiment.

Les fractions de masse moléculaire élevée et faible de la matière organique ont des réactivités chimiques et biologiques très différentes dans l'environnement, étant directement associées aux fractions labiles et réfractaires, respectivement. La fraction de masse moléculaire élevée est plus abondante à la surface de l'océan que dans les eaux profondes. Environ 75 à 80% de la matière organique dissoute dans l'océan profond est de faible masse moléculaire. Ceci suggère que la fraction de masse moléculaire élevée est plus réactive, alors que la fraction de faible poids moléculaire est moins réactive et caractérise la forme principale de la matière organique dissoute réfractaire dans l'océan.

Voir les synonymes de matière organique.
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