La formation des sols est appelé pédogénèse. Il s’agit d’un phénomène lent (du point de vue de l’échelle de temps humaine), qui correspond à une multitude de processus interagissant de façon très complexe. Cette symphonie peut être schématisée en trois actes.
Acte 1 : l’altération des roches
Le point de départ de la formation d’un sol, c’est la rencontre entre la roche et l’atmosphère. Pour des raisons diverses (tectonique, érosion, intervention humaine), une roche est mise en contact avec l’atmosphère. A partir de ce moment, la matière constitutive de la roche va être altérée par une multitude de phénomènes : variation de température, cycles d’humidité, ruissellement, colonisation par des organismes vivants, etc. La nature de ces phénomènes est largement influencée par le climat. Ainsi, un même type de roche ne s’altère pas de la même manière ni à la même vitesse en région tropicale, ou en région tempérée. Cette altération produit un matériaux transformé : des fragments de roche se détachent pour former des éléments grossiers (pierres, cailloux), ces fragments s’altèrent à leur tour pour former un matériau plus fin (sables, limons, argiles) qui s’accumule à la surface, pour former l’embryon d’un sol. Ce nouveau matériau est meuble et poreux, il peut donc laisser passer l’air, l’eau et la retenir, et de ce fait, être colonisé par des organismes vivants.
Le sol est à la fois le résultat et la cause de l’altération des roches.
Le résultat, car les particules minérales issues de l’altération de la roche deviennent des éléments constitutifs du sol. On parle d’héritage provenant de matériaux parentaux. Mais attention, dans le sol, certains minéraux libérés par l’altération des roches sont considérablement transformés en interaction avec l’air, l’eau et la vie. C’est ainsi une multitude de minéraux nouveaux qui naissent dans le sol du fait de multiples processus chimiques (oxydation, dissolution, néoformation d’argiles, etc.).
La cause, car le sol retient l’eau et abrite des organismes vivants. L’eau retenue dans le sol va rester en contact prolongé avec les particules minérales héritées, accélérant leur altération. Les organismes vivants, de la bactérie à la faune du sol en passant par les racines des plantes, vont également favoriser cette altération soit mécaniquement, soit chimiquement, en produisant des substances qui vont lentement dissoudre certaines particules minérales.
Malgré ces transformation, le sol dans son jeune âge est encore très influencé par les roches qui l’ont fait naitre. Cette influence est observable via la nature des éléments grossiers, la texture de la terre fine, ou encore la chimie de l’eau du sol. Mais avec le temps, lentement, les traces de cet héritage sont condamnées à s’estomper.