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Association Française pour l'Étude du Sol

Ardon, Orléans Cedex 2, France

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Revue “Étude et Gestion des Sols”

Étude et Gestion des Sols (EGS) publie des articles en français. Sa vocation première est d'être un lieu d'échange et de transfert en ce qui concerne la science du sol appliquée. Les articles sont soumis à une procédure de relecture critique par des pairs. EGS publie des résultats originaux, des synthèses et des revues bibliographiques, ainsi que des notes techniques et historiques. EGS publie également des numéros ou des dossiers thématiques.
EGS peut aussi publier des articles brefs d'opinion scientifique, contribuant à l'avancée des réflexions sur notre champ d'étude et de recherche.

EGS est désormais (depuis le 1er janvier 2013) entièrement électronique, avec accès libre et gratuit (accès en bas de cette page).
Les nouveaux articles sont publiés dès qu'acceptés et mis en forme, sous la forme de fichiers .pdf. Leur publication est annoncée au fur et à mesure sur notre "liste de diffusion".
Les autres articles antérieurs à 2013 sont également tous téléchargeables.


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Introduction à la revue EGS et comité éditorial

DIRECTEUR DE LA PUBLICATION : Dominique Arrouays
RÉDACTEUR EN CHEF : Dominique Arrouays
RÉDACTEURS EN CHEF ADJOINTS : Denis Baize, Dominique Schwartz
SECRÉTARIAT DE RÉDACTION : Florence Héliès, Cédric Laveuf, Jean-Pierre Rossignol

Adresse :
AFES, INRA, Centre de recherches d'Orléans
2163, avenue de la Pomme de Pin, CS 40001, Ardon
F-45075 Orléans Cedex 02, France

Contact Donimique Arrouays

COMITÉ ÉDITORIAL :
D. Angers Agric. Agroalim. Canada, Sainte Foy, Canada
M. Badraoui I.A.V. Hassan II, Rabat, Maroc
W. Blum Univ. Vienne, Autriche
L. Bock Faculté Agronomique de Gembloux, Belgique
A. Bruand ISTO, Université d'Orléans
C. Cheverry ENSA, Rennes
J.L. Chotte IRD, Montpellier
S. Deckers Université de Leuven, Belgique
A. Delaunois Chambre d'Agriculture du Tarn, Albi
B. Delvaux Université de Louvain la Neuve, Belgique
C. Feller IRD, Montpellier
P. Faivre Université de Savoie, Chambéry
N. Filippi EC JRC Ispra, Italie
E. Frossard Institut Fédéral de Technologie, Zurich, Suisse
J.C. Germon INRA, Dijon
M.C. Girard Académie d'Agriculture, Paris
J.M. Gobat Université de Neuchâtel, Suisse
A. Halitim Université de Batna, Algérie
B. Jabiol ENGREF, Nancy
J.L. Julien Laboratoire Départemental de l'Aisne
J.P. Legros AFES, Montpellier
F.‑Macias Vasquez Univ. St-Jacques de Compostelle, Espagne
C. Mathieu Acad. des Sciences d'Outre-Mer, Paris
J.P. Montoroi I.R.D., Bondy
R. Moreau I.R.D., Montpellier
J.L. Morel ENSAIA, Nancy
S. Recous INRA, Laon
G. Richard INRA, Orléans
C. Schvartz ISA, Lille
T. Sterckeman INRA - ENSAIA, Nancy
E. Van Ranst Université de Gand, Belgique
C. Walter Agrocampus Ouest, Rennes

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EGS Instructions aux auteurs

1/ EGS est une revue de l'Association Française pour l'Étude du Sol.

2/ La publication est gratuite. Les articles ne devront, en règle générale, pas excéder 15 pages imprimées (résumés, figures, tableaux, bibliographie
compris). Une page pleine de la revue équivaut à environ 4 000 signes, espaces non compris. Pour certains articles, quelques pages supplémentaires
pourront être acceptées.

3/ Le manuscrit doit être saisi sous traitement de texte, sur format 21 x 29,7 cm. Le texte sera fourni sur support électronique (fichier attaché à un courrier électronique ou CD-Rom), de préférence format Word (DOC ou docx) en double interligne. Les lignes doivent être numérotées de 1 à n du début à la fin du document. Les figures en haute résolution (formats pict, eps, tif, png ou jpg en haute définition ou fichier Excel) et les tableaux originaux (de préférence accompagnés du fichier Excel) doivent être joints.

4/ Les textes sont publiés en français. Un 'résumé étendu' en anglais ('extended summary ') précède le texte avec quelques ' Key words '. Il renvoie aux principaux tableaux et figures. Un résumé en français (30 lignes maximum), et quelques mots clés, qui servent à l'indexation, accompagnent aussi le texte. Les résumés présentent clairement le problème étudié, les méthodes utilisées et les conclusions auxquelles on est arrivé. Key words et mots clés doivent être utilisables dans une interrogation de bases de données. Une traduction en espagnol du résumé français est souhaitée. Elle peut être prise en charge par le secrétariat de rédaction. Le secrétariat de rédaction peut également proposer des améliorations en ce qui concerne la rédaction en français.

5/ La page de garde comportera :
a* le titre de la communication ;
b* les noms et prénoms du ou des auteurs ;
c* l'institution à laquelle il(s) appartien(nen)t et les adresses complètes ;
d* l'adresse électronique de l'auteur à qui adresser les correspondances.

L'auteur donnera un titre courant de moins de quarante caractères, ainsi que le titre en anglais.

6/ Les figures et les tableaux seront réduits par les responsables de la revue à la dimension qu'ils estimeront souhaitable. Les titres des tableaux et figures partie entière des nombres sera séparée de la partie décimale par une virgule. Les photographies doivent être contrastées, une échelle donnée sur chaque document. Les illustrations en couleurs seront acceptées uniquement si elles sont indispensables.

7/ Les références bibliographiques citées dans l'article sont reprises en fin de texte, par ordre alphabétique. Les noms des auteurs cités dans le texte seront écrits en caractères minuscules : (Dupont, 2009 ; Dubois et Duchemin, 2009 ;Duchamp et al., 2009) .
La bibliographie sera présentée par ordre alphabétique sur le modèle suivant :

Joseph K.T., 1977 - Clamatrops - Proceedings of the conference on classification and management of tropical soils, Kuala Lumpur, Malaysia, 15to 20 August 1977.
Liang L., Hoffmann A. et Gu B., 2000 - Ligand-induced dissolution and releaseof ferrihydrite colloids. Geochim. Cosmochim. Acta, 64, 12, pp. 2027-2037.


8/ Les manuscrits doivent être envoyés par courriel à Dominique.Arrouays@orleans.inra.fr ou par courrier postal à Dominique Arrouays, AFES - INRA Orléans, Avenue de la Pomme de Pin, CS 40001, Ardon 45075 Orléans cedex 02, France. Les auteurs préciseront leur adresse électronique et leur numéro de téléphone.

9/ Les auteurs peuvent proposer une liste restreinte d'experts susceptibles de relire le manuscrit. Ils peuvent également, en cas de concurrence ou de conflit d'intérêt, signaler des experts qu'ils ne souhaitent pas. Chaque manuscrit est envoyé à deux lecteurs qui remplissent une fiche de lecture. Cette expertise est en principe anonyme, sauf lorsqu'un expert accepte de communiquer son nom aux auteurs. Les deux fiches de lecture et commentaires éventuels sont renvoyés à l'auteur avec une décision de la rédaction : article rejeté, à reécrire entièrement, à modifier en profondeur, à modifier légèrement, accepté.

10/ Lorsque l'article n'a pas été rejeté et que l'auteur a retourné son manuscrit corrigé en tenant compte des avis des lecteurs, le nouveau manuscrit est relu par ses lecteurs initiaux, ainsi que par les responsables de la rédaction qui peuvent proposer d'éventuelles modifications et une mise en forme améliorée des figures et tableaux.

11/ Lorsque l'auteur a donné son accord sur les modifications et effectué tous les travaux correspondants, le texte est accepté pour publication.

12/ Une épreuve du texte est ultérieurement envoyée à l'auteur qui a présenté le manuscrit. L'épreuve corrigée doit être retournée dans la semaine suivante, avec l'accord pour payer les pages supplémentaires si c'est le cas. Dès que sa mise en forme définitive est réalisée, l’article est immédiatement publié sous forme d’un fichier .pdf téléchargeable librement et gratuitement sur le site de l’AFES.

13/ Le Comité de rédaction de EGS se réserve le droit d'adapter ou de modifier la disposition du texte original et de prendre toutes les décisions non explicitement mentionnées dans ce règlement.

14/ Les articles proposés à EGS doivent être originaux ; tout manuscrit déjà publié en partie doit être explicitement signalé comme tel au début du processus de sélection. L'utilisation ultérieure des documents publiés dans EGS par d'autres que les auteurs est soumise à une autorisation écrite des auteurs et de la revue. Une référence claire devra toujours en mentionner la source.

15/ Les textes publiés dans EGS n'engagent que la responsabilité de leurs auteurs.

16/ Toute correspondance doit être adressée au rédacteur en chef :
D.Arrouays, AFES,
INRA d'Orléans
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Recherche : 24 articles sur 20 numéros
Articles de la revue choisie

2016 - Volume 23 - Numéro 1

Stocker du C dans les sols : quels mécanismes, quelles pratiques agricoles, quels indicateurs ? | p 193-224
Auteurs :
D. Derrien, M.-F. Dignac, I. Basile-Doelsch, S. Barot, L. Cécillon, C. Chenu, T. Chevallier, G. T. Freschet, P. Garnier, B. Guenet, M. Hedde, K. Klumpp, G. Lashermes, P.-A. Maron, N. Nunan, C. Roumet, P. Barré
Résumé :
L’initiative internationale “4 pour 1000” a pour ambition de soutenir Etats et acteurs non gouvernementaux dans leurs efforts vers une meilleure gestion des stocks de carbone (C) des sols. Ces stocks dépendent des entrées et sorties de C dans les sols. Les sorties sont la conséquence de mécanismes interconnectés, agissant à une échelle spatiale fine, qui conduisent au stockage ou déstockage du C présent dans les matières organiques (MO). Il apparaît nécessaire de fédérer les recherches sur ces mécanismes et leur action sur les stocks de C dans un contexte de changement local ou global (usage des sols, pratiques agricoles, conditions climatiques ou édaphiques, etc.), ce qui a conduit à la création du collectif de chercheurs CarboSMS.
Cet article est la synthèse du séminaire dédié à cet enjeu. La première partie présente les avancées récentes sur la compréhension des mécanismes de stabilisation. Les mécanismes biotiques correspondent aux effets des plantes (principale source de C, notamment à travers leurs systèmes racinaires), des micro-organismes (champignons et bactéries) et des ingénieurs de l’écosystème (vers de terre, termites, fourmis) sur les stocks de C organique du sol. Les processus abiotiques sont liés à la structure physique du sol, à l’organisation de sa porosité et à sa fraction minérale : inclusion de la MO dans les agrégats, association aux minéraux, etc. Ces mécanismes biotiques et abiotiques se déroulent de façon concomitante et en interaction.
La deuxième partie discute des effets des pratiques agricoles sur les stocks de C des sols. Le choix des espèces végétales et de leur densité de plantation, l’intensité du prélèvement des végétaux, l’amendement, la fertilisation et le travail du sol, etc. conditionnent non seulement les apports de MO au sol dans le temps et l’espace, mais aussi la sensibilité de ces MO à la minéralisation, en agissant sur les mécanismes, biotiques comme abiotiques. La complexité des interactions entre les mécanismes et leurs effets dans le temps sur les stocks de C sont mises en évidence par les méta-analyses et les études de terrain de longue durée.
Les mécanismes de stabilisation du C organique dans les sols sont étudiés à fine échelle spatiale (mm-µm), dans des conditions spécifiques. La troisième partie de cet article discute de propositions concrètes pour aborder les questions du changement d’échelle (jusqu’à la parcelle et au niveau global) et de la validation de l’action d’un mécanisme dans différents contextes pédo-climatiques avant de le prendre en compte dans des modèles à large échelle pour améliorer les prévisions d’évolution des stocks de C des sols.
Enfin, dans une optique de mieux préserver les stocks de C, voire de les augmenter, cette revue bibliographique nous permet de faire des propositions pour les axes de recherches futures sur les mécanismes, les effets des pratiques agricoles sur ces mécanismes, et les modèles de prédiction des stocks de C.

2015 - Volume 22 - Numéro 1

Prise en compte de la pierrosité dans les calculs de réserve utile et du besoin en eau pour une culture de maïs. Cas du Loiret | p 29-42
Auteurs :
M. Tetegan, A. C. Richer de Forges, B. Nicoullaud, C. Desbourdes, N. Schnebelen, A. Bouthier, D. Arrouays et I. Cousin
Résumé :
Lors de la caractérisation des propriétés de rétention en eau des sols caillouteux, les éléments grossiers sont souvent, soit totalement négligés, soit considérés comme ne participant pas à la réserve utile des sols. Pourtant l'estimation du fonctionnement hydrique des sols caillouteux nécessite la prise en compte des propriétés hydriques de chacune des phases constituant ce type de sol. Basée sur la carte des sols du Loiret, cette étude a pour objectif de proposer un calcul de la réserve utile des sols tenant compte des capacités de rétention en eau des éléments grossiers. La réserve utile des sols a été calculée via le couplage des classes de pédotransfert proposées par Bruand et al. (2004) pour la terre fine et Tetegan et al. (2011) pour les éléments grossiers. Les résultats obtenus ont démontré que la non prise en compte de la phase caillouteuse dans le calcul de la réserve utile de sols à pierrosités variables pouvait induire parfois près de 50% d’erreur. Pour une culture de maïs, le déficit hydrique moyen annuel évalué sur 21 ans par un modèle de bilan hydrique, est mal estimé sur 80 % de la surface étudiée. Les besoins en eau sont ainsi souvent surestimés, car les éléments grossiers peuvent servir d’apport hydrique non négligeable aux cultures. Ces travaux montrent que les pratiques d'irrigation à l'échelle régionale peuvent être améliorées pour optimiser l'efficacité de l’utilisation de l'eau.
Etude de l’impact des épandages d’eaux terreuses, d’eaux décantées et de vinasses issues de l’industrie betteravière sur la teneur en nitrate des eaux de drainage | p 129-146
Auteurs :
E. Burel, R. Duval, P. Robert, R. Delaitre, E. Justes, V. Parnaudeau
Résumé :
L’épandage des effluents de sucrerie et de vinasses de distillerie à l’automne est une technique bien développée dans les régions betteravières en France. L’objectif de cette étude est d’identifier les facteurs de risque de hausse de concentration en nitrate des eaux de drainage suite à ces apports et d’établir un bilan sur la pratique d’épandage. Une étude par simulation a donc été réalisée avec le modèle STICS sur une succession blé-betterave et avec un couvert de moutarde en interculture. L’étude vise à représenter, par simulations, l’ensemble des situations pédoclimatiques des bassins sucriers français où sont pratiqués les épandages d’effluents de sucreries (eaux terreuses et décantées) et vinasses à l’automne, en couvrant une période climatique de 20 ans. Les résultats montrent que les lames d’eau apportées sont drainées en presque totalité. Dans le cadre d'un reliquat post récolte maitrisé et d'une culture intermédiaire implantée précocement et détruite tardivement, l'impact des apports d’effluents favorisant l'organisation de l’azote n'ont qu'un impact très faible voire négligeable sur la qualité des eaux de percolation. Dans le cas contraire le risque augmente significativement et ce d’autant plus que le sol possède une faible capacité de stockage en eau.

2013 - Volume 20 - Numéro 1

Cartographie numérique d’une carte pédologique au 1/50 000 dans le Doubs, France | p 27-46
Auteurs :
S. Lehmann, M. Eimberck, M. P. Martin et D. Arrouays
Cartographie numérique des sols : principe, mise en œuvre et potentialités | p 83-98
Auteurs :
P. Lagacherie, D. Arrouays, C. Walter
Résumé :
La production de bases de données spatiales permettant d’appréhender les variations de nature et de propriétés des sols de l’échelle globale jusqu’aux échelles locales représente un préalable pour permettre une gestion raisonnée des territoires face aux grands enjeux actuels (sécurité alimentaire, gestion de la ressource en eau, maîtrise des rejets de CO2,…). Dans cette perspective, la cartographie numérique des sols (CNS) propose une démarche présentant des coûts de mise en œuvre acceptables pour pallier les fréquents manques en bases de données spatiales sur les sols constatés à l’échelle mondiale.
Nous présentons dans ce papier une synthèse des avancées en CNS réalisées au cours de ces vingt dernières années. Nous exposons successivement ses principes généraux - résumés dans l’équation conceptuelle s = f(s,c,o,r,p,a,n) + ℇ – ,les éléments importants de sa mise en œuvre – les fonctions de prédiction développées, les données spatiales sur les sols et les covariables de paysage utilisées, les méthodes d’estimation d’incertitude - , quelques résultats significatifs déjà obtenus et l’évocation des verrous et opportunités qui jalonnent son futur proche.
L’analyse sur quelques exemples d’application de CNS montre que, dans certains contextes pédologiques, des propriétés de sol ou classe de sols sont estimées avec des précisions acceptables validant ainsi, a minima, des principes et pratiques sur lesquels se fonde la CNS. Cette analyse révèle par contre les limites actuelles de la CNS à prédire certaines propriétés de sol dans certains contextes pédologiques. Des travaux scientifiques sont en cours pour lever certaines de ces limites.

2008 - Volume 15 - Numéro 1

Numérisation d`études pédologiques à moyennes échelles : Méthodologie et estimation des coûts | p 51-68
Auteurs :
M. Eimberck et B. Joly
Adresse :
INRA 1106 - Unité INFOSOL, Avenue de la Pomme de Pin, BP 20619, Ardon, 45166 Olivet cedex 6
Résumé :
Les connaissances acquises sur les sols depuis plus de 30 ans constituent un capital qu`il est indispensable de sauvegarder et d`organiser en bases de données plus aisément utilisables que les cartes traditionnelles. L`Unité INRA InfoSol a entrepris la numérisation des études à 1/100000 initiées jusqu`en 2001 par le Service d`Etudes des Sols et de la Carte Pédologique de France.
Ceci constitue l`un des axes majeurs du programme Connaissance Pédologique de la France, volet du programme national d`inventaire multi-échelles I.G.C.S.
La structuration des données est faite selon le Modèle d`Organisation des Sols DoneSol du programme I.G.C.S., afin d`assurer la cohérence et l`harmonisation de l`ensemble des données à toutes les échelles d`inventaire.
Un cadre méthodologique est proposé à partir de trois exemples de cartographies pédologiques différentes dans leurs concepts et leur échelle :
- les cartes à 1/100 000 de Brive la Gaillarde et Châteaudun (Carte Pédologique de France), synthétiques et de type morphogénétique
- une portion de la Carte des Sols de la région Centre à 1/50 000, de type analytique (type de sol associé à 9 critères).
Les différentes étapes de mise au format des données extraites des cartes et des notices sont présentées en distinguant les opérations automatiques (ou automatisables) et les phases d`expertise.
Une estimation du temps de travail et des coûts, nécessaire à la réalisation de telles opérations, est proposée.

2007 - Volume 14 - Numéro 2

Utilisation du logiciel CLAPAS pour l`aide à la délimitation de pédopaysages - Un test sur la carte des sols de Mirande (Gers, France) | p 135-152
Auteurs :
S. Lehmann(1), J.C. Bégon(2), M. Eimberck(1), J. Daroussin(2), R. Wynns(3) et D. Arrouays(1)
Adresse :
(1) INRA Orléans, Unité InfoSol, BP 20619, F-45166 Olivet cedex 06
(2) INRA Orléans, Unité de Science du Sol, BP 20619, F-45166 Olivet cedex 06
(3) BRGM, BP 6009, F-45060 ORLEANS Cedex 2
Résumé :
L`objectif de ce travail est de tester l`apport du logiciel Clapas (Robbez-Masson, 1994) pour l`aide à la cartographie des sols dans le cadre du programme IGCS. Notre secteur d`étude couvre une surface d`environ 50 000 ha localisée dans la région des coteaux de Gascogne (Gers) (figure 1). Nous rappelons les principes de Clapas (figure 2). A partir de deux secteurs d`apprentissage (figure 8), nous définissons les combinaisons de données numériques (issues de la carte géologique numérisée (figure 3) et des indices dérivés d`un MNT au pas de 50 m) les plus pertinentes pour discriminer des Unités Cartographiques (figures 5 et 6). Nous procédons d`abord à une validation interne de la méthode Clapas au sein des secteurs d`apprentissage. Nous analysons la qualité des résultats à l`aide de cartes de qualité des classements (figure 10), et d`une matrice de confusion avec les unités de la carte de validation (tableaux 3 et 4). Nous procédons à plusieurs itérations en regroupant successivement des unités sur la base de leur confusion (figure 4). Lorsqu`un résultat satisfaisant est atteint (fixé à 75 % de bonne prédiction), nous généralisons la classification à l`ensemble de la zone d`étude. Nous la validons en la comparant à une carte des sols du même secteur au moyen d`une nouvelle matrice de confusion (validation externe). Nous montrons que cette méthode apporte une aide pratique à la délimitation d`unités pédopaysagères à l`échelle du 1:250 000 (figure 12). Nous proposons ensuite quelques voies d`améliorations possibles de la méthode.

2007 - Volume 14 - Numéro 3

Utilisation du modèle STREAM pour raisonner les aménagements fonciers | p 179-194
Auteurs :
Lheriteau M., Ouvry J-F., Souchère V., Lechène S.
Résumé :
En Pays de Caux, les ruissellements sur parcelles agricoles sont à l’origine de troubles importants en fréquence et en coûts, tels que de l’érosion concentrée, des coulées de boues et de la turbidité de l’eau potable. Les pentes y sont faibles (< 3%), le réseau de concentration du ruissellement est donc fortement dépendant de la forme des parcelles, de leurs limites et du sens de culture par rapport à la pente.
Depuis les années 1997, dans les opérations d’aménagement foncier, des aménagements sont proposés et réalisés pour limiter le risque érosif par ruissellement concentré. Dans le cadre d’une opération de ce type, en cours dans un bassin versant de 501 ha, nous avons cherché à utiliser STREAM pour localiser les zones à risque d’écoulements concentrés et donc déterminer celles qui feront l’objet d’une proposition d’aménagement. Après obtention des paramètres d’entrée, le modèle STREAM a permis de comparer le réseau d’écoulement et les volumes écoulés avant et après les opérations de remembrement et cela pour différents événements pluvieux d’hiver et de printemps, avec des périodes de retour de 2 à 20 ans. Les résultats graphiques font bien ressortir toutes les modifications du réseau de concentration des écoulements sur le plateau, du fait des changements de limites et de taille des parcelles. Puisque globalement l’occupation du sol est volontairement restée identique, il n’y a pas de différence significative dans les volumes totaux à l’exutoire du bassin versant. Par contre sur le plateau, STREAM met bien en évidence des modifications locales importantes liées par exemple à la suppression d’une prairie (50 % de ruissellement en plus). STREAM a aussi permis de tester l’impact de l’aménagement de deux mares tampon sur les écoulements.
Les résultats obtenus démontrent que l’utilisation de STREAM au cours d’un aménagement foncier peut être utile, et permettent aussi de déterminer sous quelles conditions il est un outil d’aide à la décision pour le bureau d’études. Il permet de dégager les atouts du parcellaire existant afin de les conserver dans le projet et de tester le nouveau parcellaire au stade de l’avant projet afin de voir son impact sur le réseau d’écoulement. Suivant les marges de manœuvre disponibles, le bureau d’études peut alors proposer des aménagements anti érosifs ou modifier le projet de parcellaire.

2006 - Volume 13 - Numéro 3

Modélisation de l`aléa érosif des sols en contexte méditerranéen à l`aide d`un Référentiel Régional Pédologique au 1/250 000 et confrontation aux enjeux locaux | p 201-222
Auteurs :
V. Antoni(1), Y. Le Bissonnais(2), J. Thorette(1), N. Zaidi(3), B. Laroche(3), S. Barthès(4), J. Daroussin(5) et D. Arrouays(3)
Adresse :
(1) IFEN, 5 route d`Olivet - BP 16105 - 45061 Orléans Cedex 2
(2) INRA, LISAH Campus AGRO - 2 place Viala - 34060 Montpellier Cedex 1
(3) INRA, Unité INFOSOL, 2163 Avenue de la Pomme de Pin - BP 20619 Ardon - 45166 Olivet Cedex
(4) Chambre Régionale d`Agriculture du Languedoc-Roussillon, Mas de Saporta, CS 30012, 34875 Lattes
(5) INRA, Unité de Science du Sol, 2163 Avenue de la Pomme de Pin - BP 20619 Ardon - 45166 Olivet Cedex
Résumé :
L`érosion est un des processus majeurs de la dégradation des sols. Il est donc primordial d`appréhender l`aléa érosif pour protéger la ressource sol. Nous avons appliqué un modèle hiérarchique, à l`aide d`un Système d`Information Géographique, pour cartographier l`aléa érosif des sols. Il combine différents paramètres, par ordre d`importance : occupation du sol, battance, pente, érodibilité, hauteur et intensité des pluies. Les facteurs de battance et d`érodibilité sont établis à partir de paramètres issus des bases de données pédologiques par des règles de pédo-transfert. L`étude a porté sur la région du Languedoc-Roussillon, d`une part parce qu`elle est couverte par une base de données pédologiques (BDSol-250) à l`échelle de 1/250 000 et d`autre part parce que la modélisation de l`aléa érosif à l`échelle régionale n`a pas encore fait l`objet d`une étude en milieu méditerranéen. Développée originellement pour d`autres études, cette modélisation a nécessité la définition de nouvelles règles de pédo-transfert appliquées à la BDSol-250 pour tenir compte des spécificités du milieu méditerranéen. Ces règles s`appuient sur le taux de pierrosité, la texture, ainsi que la teneur en matières organiques et en fer des horizons de surface des sols. La modélisation permet de cartographier les zones d`aléa érosif fort qui sont ensuite confrontées aux enjeux urbains, environnementaux (enjeu de qualité de l`eau) et économiques (enjeu viticole) identifiés en région Languedoc-Roussillon.
Quatre indicateurs sont ainsi proposés : l`indicateur ` coulées boueuses ` (spatialisation du nombre de coulées boueuses par communes), l`indicateur ` enjeu urbain ` (combinaison de la densité de population, de l`évolution de la population et de l`artificialisation), l`indicateur de qualité de l`eau (teneurs en Matières en Suspension - MES - dans les eaux de surface), l`enjeu viticole enfin (spatialisation des zonages d`aptitude AOC). La confrontation des zones d`aléa et des zones d`enjeux montre l`intérêt de poursuivre ces investigations pour intégrer le risque érosif dans les politiques de prévention.

2004 - Volume 11 - Numéro 1

SISOL : Un modèle d`évolution de l`état structural des couches de sol cultivées | p 33-46
Auteurs :
J. Roger-Estrade(1), G. Richard(2), H. Boizard(3), P. Défossez(2), H. Manichon(4) et J. Caneill(5)
Adresse :
(1) INA P-G, UMR d`Agronomie INRA-INA P-G, BP 01, F-78850 Thiverval-Grignon
(2) INRA, Unité d`Agronomie de Laon-Reims-Mons, rue F. Christ, F-02007 Laon Cedex
(3) INRA, Unité d`Agronomie de Laon-Reims-Mons, F-80200 Estrées-Mons
(4) CIRAD, av. Agropolis, F-34398 Montpellier cedex 05
(5) ENESAD, Département Agronomie-Environnement, 26 boulevard Docteur Petitjean, BP 87999
21079 Dijon cedex.
Résumé :
La mise au point de règles d`aide à la décision en matière de travail du sol ou l`évaluation de l`effet des systèmes de culture sur l`évolution de la composante physique de la fertilité des sols requièrent des modèles permettant d`évaluer l`effet des outils, de la circulation des engins et des agents naturels sur la structure du sol. L`objet de cet article est la présentation d`un tel modèle qui permet de simuler sur un pas de temps qui est celui de l`opération culturale, l`évolution d`un indicateur de l`effet des systèmes de culture sur la structure du sol :
la proportion de volume de sol fortement compacté (d`état interne ∆) dans la couche labourée. Ce modèle, baptisé SISOL, repose sur des hypothèses d`évolution de la proportion de zones tassées dans les couches de sol travaillées sous l`effet combiné du retournement par la charrue, du tassement par les roues des engins et de la fragmentation par les outils de reprise du labour et le climat. Son évaluation sur un essai de longue durée a montré que si les courbes d`évolution de la teneur en ∆ étaient correctement prédites (sur une période de simulation de sept ans), le modèle pouvait être amélioré en prenant mieux en compte la disparition des zones ∆ sous l`effet du climat et de la faune du sol. Même si son extension à d`autres types de sol que les limons argileux du Bassin Parisien est souhaitable, ce modèle peut, en l`état, être utilisé pour comparer l`effet sur l`évolution de la structure du sol de différents choix techniques (dates d`interventions, types d`équipement, modalités de travail du sol, successions de cultures...).

2004 - Volume 11 - Numéro 3

Sensibilité d`un modèle agro-hydrologique à la cartographie des sols : Test d`une méthode basée sur l`indice topographique et la lithologie | p 199-218
Auteurs :
F. Laurent(1) et J.-P. Rossignol(2)
Adresse :
(1) UMR Espaces Géographiques et Sociétés, Université du Maine, avenue Olivier Messiaen 72085 Le Mans Cedex 9
(2) UMR SAGAH (Sciences Agronomiques appliquées à l`Horticulture), Institut National d`Horticulture, 2 rue Le Nôtre 49045 Angers cedex 01
Résumé :
Les sols ont un rôle déterminant dans les flux de polluants. Leur prise en compte s`avère indispensable pour l`évaluation des risques de pollution, mais les cartes de sols manquent à des échelles adaptées et sur des surfaces étendues, ce qui constitue un frein majeur à cette intégration. Nous présentons une méthode de cartographie des propriétés des sols à partir de variables prédictives facilement accessibles et d`observations de terrain. Les propriétés étudiées sont : la teneur en argile et en limons, la profondeur du sol, la réserve utile et la perméabilité moyenne du profil. En mobilisant les données topographiques et géologiques, cette approche permet de réduire les temps d`acquisition en appuyant la spatialisation des propriétés du sol sur ces variables. La méthode est appliquée à deux bassins versants de l`ouest de la France. Une analyse de la variance démontre la pertinence des classes réalisées. La cartographie des propriétés des sols obtenue est ensuite introduite dans le modèle agro-hydrologique SWAT. La comparaison des résultats des simulations entre l`emploi de la méthode proposée et l`emploi d`une carte des sols montre que la première permet de simuler correctement les phénomènes d`émission et de transfert des nitrates des zones cultivées vers les cours d`eau. Enfin, sur la zone d`étude, le modèle est peu sensible à la densité de points de sondage utilisés pour le calage de la méthode de cartographie.
Classification des bassins versants alsaciens en fonction de leur sensibilité aux produits phytosanitaires | p 219-234
Auteurs :
R. Koller(1), J. Sauter(1), S. Pierrillas(1) et M. Virot(2)
Adresse :
(1) ARAA, Association pour la Relance Agronomique en Alsace, 2 rue de Rome, BP 30022 Schiltigheim, 67013 Strasbourg Cedex
(2) APRONA, Association pour la protection de la nappe phréatique de la plaine d`Alsace, 140 rue du Logelbach, 68000 Colmar
Résumé :
Une classification des bassins versants en fonction de leur sensibilité aux produits phytosanitaires a été réalisée en 2002 pour les 8300 km du territoire alsacien. Son objectif était de hiérarchiser les zones prioritaires pour optimiser le plan de surveillance de la qualité des eaux et la mise en place de programmes d`actions visant à réduire les pollutions des eaux superficielles et souterraines.
L`étude est inspirée en partie de la méthodologie de diagnostic régional proposée par le CORPEN (Comité d`Orientation pour des Pratiques agricoles Respectueuses de l`ENvironnement). Elle repose sur l`élaboration d`un modèle spécifique d`organisation des connaissances concernant la circulation de l`eau et le transfert des produits phytosanitaires, fondé sur l`identification et la compréhension des facteurs qui les commandent. Ce modèle prend en compte des processus jugés pertinents dans le contexte régional. Le travail a porté sur l`analyse de la sensibilité des eaux de surfaces et des eaux souterraines par bassin versant, déterminée à partir de la vulnérabilité (prise au sens d`une aptitude d`une ressource en eau à être atteinte par une pollution) modulée par les phénomènes de dilution potentielle de la pollution par les masses d`eau.
L`analyse s`est appuyée sur l`utilisation d`un système d`information géographique et a été rendue possible grâce à l`existence des différentes couches de données spatialisées descriptives du milieu, en particulier la base de données régionale sur les sols d`Alsace constituée dans le cadre du programme national Inventaire Gestion et Conservation des Sols (IGCS) piloté par le Ministère de l`agriculture et l`INRA. Pour la mise en oeuvre de cette méthode, la principale limite rencontrée a néanmoins été la disponibilité des données nécessaires à l`analyse.
L`analyse a permis la classification des bassins versants. La validation des résultats obtenus est partielle, et la démarche reste soumise à une analyse critique. Ce travail constitue la première étape d`une analyse du risque potentiel de contamination des eaux, qui nécessiterait de disposer d`une connaissance des pratiques relatives à l`usage des produits phytosanitaires. Elle constitue néanmoins d`ores et déjà une incitation à l`action aux échelles locales.

2003 - Volume 10 - Numéro 4

Modélisation empirique du transfert du cadmium et du zinc des sols vers les grains de blé tendre - Programme GESSOL – La Châtre | p 219-240
Auteurs :
D. Baize(1) et R.Tomassone(2)
Adresse :
(1) INRA - Science du Sol – Centre d`Orléans – BP 20619 – 45166 Olivet Cedex (France)
(2) Département de Mathématique et Informatique - Institut National Agronomique, 16, rue Claude Bernard
75231 Paris Cedex 05
Résumé :
Est-il possible de bâtir des modèles permettant de détecter par avance les cas de concentrations excessives en éléments traces métalliques (ETM) dans les grains de blé, à partir de données pertinentes acquises sur des échantillons de sol ? C`est pour répondre à cette question, parmi d`autres, qu`a été lancée cette étude, dans le cadre du programme GESSOL.
L`étude a été réalisée dans la région de La Châtre (sud de l`Indre). Elle a porté sur cinq familles pédo-géologiques contrastées (sols issus de roches métamorphiques vs sols issus de roches sédimentaires ; sols acides vs sols calciques ou calcaires). Des données analytiques ont été acquises sur la composition minérale (ETM et éléments majeurs) des grains de blé tendre et sur l`horizon de surface labouré du sol portant ces blés (caractérisation agro-pédologique classique, concentrations totales en ETM, cadmium, cuivre, plomb et zinc extractibles par le DTPA et par le nitrate d`ammonium). Certains sols montrent des teneurs naturelles élevées en cadmium et zinc, d`autres en plomb.
Une telle démarche de prédiction de la composition minérale des grains de blé uniquement à partir de mesures faites sur échantillons de sols se heurte à des difficultés théoriques intrinsèques. Malgré cela, l`analyse des corrélations canoniques a montré qu`il existe un lien fort entre les 25 variables analytiques pédologiques disponibles et les 7 variables de composition des grains. En outre, de bons modèles de régression ont été obtenus pour le cadmium, très bien validés sur un autre jeu de données acquis dans la région de Limoges. Ils devraient permettre une prédiction correcte de Cd et Zn pour les variétés de blé les plus `accumulatrices`.
Les calculs statistiques ont porté sur les données analytiques numériques. Les deux meilleurs modèles obtenus pour prédire les teneurs en Cd dans les grains prennent en compte seulement quatre variables pédologiques chacune hautement significative et la relation valeurs prédites/valeurs mesurées présente un excellent coefficient de corrélation. Ces variables sont le pH et la teneur totale en manganèse du sol et les quantités de Cd extractibles par les deux réactifs utilisés (DTPA et NO3NH4). Outre une validité statistique, ces résultats montrent une cohérence bio-géochimique : le cadmium extractible par NO3NH4 est supposé être échangeable, celui extractible par le DTPA est censé correspondre aux compartiments du métal associés aux matières organiques et aux oxydes de fer, tandis que le manganèse total est constitué essentiellement par ses oxy-hydroxydes, phases solides connues pour leurs propriétés de rétention des éléments traces métalliques. Ces oxy-hydroxydes de manganèse méritent donc une attention particulière et une quantification plus spécifique, afin d`élaborer finalement un indicateur pertinent et facile à mesurer en routine.

2002 - Volume 9 - Numéro 2

Estimation des propriétés de rétention en eau des sols : Utilisation de classes de pédotransfert après stratifications texturale et texturo-structurale | p 105-126
Auteurs :
A. Bruand(1)(2), P. Pérez Fernández(1)(3), O. Duval(1), P. Quétin(1), B. Nicoullaud(1), H. Gaillard(1), L. Raison(1), J.-F. Pessaud(1) et L. Prud`Homme(1)
Adresse :
(1) INRA, Unité de Science du Sol, Centre de Recherche d`Orléans, BP 20619, 45166 Olivet cedex.
(2) ISTO, Université d`Orléans, Géosciences, BP 6759, 45067 Orléans cedex 2.
(3) Universidade de Santiago de Compostela, Escuela Politecnica Superior, Campus Universitario, 27002 Lugo, Espagne.
Résumé :
Un programme de mesures des propriétés de rétention en eau des sols a été développé par l`INRA depuis une dizaine d`années afin de constituer un jeu de données qui puisse être utilisé pour tester les fonctions de pédotransfert (FPT) qui ont été proposées dans la littérature, en établir de nouvelles si celles proposées se révèlent non satisfaisantes et dans ce dernier cas, tester les nouvelles FPT. Dans ce contexte général et partant du constat que les FPT proposées ne permettent pas de prédire les propriétés de rétention en eau de façon satisfaisante, cette étude se propose de suivre une autre voie que celle habituellement suivie pour établir un outil d`estimation des propriétés de rétention en eau. Des classes de pédotransfert (CPT) sont proposées par classe de texture ou par classe combinant texture et structure, cette dernière étant renseignée à l`aide de la densité apparente déterminée sur des mottes de dimensions centimétriques. Ainsi, en utilisant soit la texture seule, soit la texture et la densité apparente de motte, on dispose des teneurs en eau massiques à -10, -33, -100, -330, -1000, -3 300 et -15 000 hPa en fonction de l`appartenance de l`horizon à telle ou telle classe de texture ou, telle ou telle classe combinant texture et densité apparente de motte. La qualité de la prédiction a été testée sur un échantillon de validation ; elle a aussi été comparée à celle qui aurait été obtenue si l`on avait utilisé les CPT de Jamagne et al. (1977). Par rapport à ces CPT, les résultats montrent une importante réduction du biais et un accroissement de la précision lorsque l`on utilise les CPT par classe de texture proposées dans cette étude. Lorsque l`on compare les CPT par classes texturales aux CPT par classes texturo-structurales, il n`y a pas d`amélioration notable du biais mais celui-ci était déjà très faible avec les CPT par classes texturales. En revanche, les CPT par classes texturo-structurales, qui permettent de tenir compte à la fois de la texture et de l`état structural du sol, améliorent la précision des prédictions. Pour les CPT par classes texturales, des teneurs en eau volumiques sont déduites des teneurs en eau massiques en utilisant la densité apparente de l`horizon. Les paramètres du modèle de van Genuchten sont donnés pour chaque classe de CPT. Une démarche permettant de prédire les propriétés de rétention en eau d`un horizon est proposée.

2002 - Volume 9 - Numéro 3

La pratique du chaulage - De la construction du référentiel régional à la démarche de conseil en exploitation | p 213-229
Auteurs :
B. Fabre(1) et F. Kockmann(2)
Adresse :
(1) ISARA, 31 place Bellecour, 69288 LYON, bernard.fabre@isara.fr
(2) Chambre d`Agriculture de Saône-et-Loire, 59 rue du 19 mars 1962, BP 522, 71010, MACONCEDEX
Résumé :
Le chaulage, pratique très ancienne, joue sur de très nombreuses composantes du sol. En cela, il contribue au maintien de la fertilité globale du milieu. A l`inverse des apports de fertilisants, le chaulage joue en interaction avec de nombreux facteurs et conditions de rendement. De ce fait, il modifie l`effet des facteurs de production employés. Il doit être envisagé dans la durée. Le raisonnement des pratiques culturales, n`est plus aujourd`hui une simple application de techniques jugées indépendantes, mais un réel pilotage de la culture, fonction d`objectif de rendement. Ceci implique une connaissance précise des modifications des comportements du sol induites par le chaulage et des interactions sol-plante. Comprendre les effets de l`apport d`un amendement basique calcique permet de préciser les avantages à retirer du chaulage, et de construire le référentiel régional, base des prescriptions. Cette construction de références régionales, nécessite donc une mobilisation d`éléments de la théorie agronomique, tant conceptuelle que méthodologique, mais encore partielle, pour prendre en compte et comprendre ces multiples interactions. De plus certains effets positifs devraient être testés et mesurés à des échelles différentes de la parcelle (érosion, transferts vers l`eau…).

2001 - Volume 8 - Numéro 1

Évaluation du déficit en matière organique des sols français et des besoins potentiel en amendements organiques | p 65-81
Auteurs :
O. Roussel, E. Bourmeau et Ch. Walter
Adresse :
(1) ORVAL, 169 avenue Georges Clémenceau, F- 92 735 Nanterre CEDEX
(2) UMR Sol, Agronomie, Spatialisation, ENSA-INRA, 65 rue de Saint-Brieuc, F-35 042 Rennes
Résumé :
Le premier objectif de cette étude est de fournir un ordre de grandeur de l`étendue et de la localisation des surfaces que l`on peut juger déficitaires en matière organique.
L`état des lieux présenté ici est basé sur l`utilisation des données issues d`une synthèse nationale des analyses de terre (Schvartz et al., 1997 ; Walter et al., 1997).
Ce déficit est estimé en fonction de l`abaque de Rémy et Marin-Laflèche (1974) qui indique un taux en matière organique souhaitable en fonction de la texture du sol. Par cette méthode, nous estimons les surfaces déficitaires en matière organique comprises entre 6 à 7,7 millions d`hectares de terres arables, sur 19,5 millions d`hectares nationaux. Elles se situent principalement dans le Bassin Parisien, le Centre, le Nord, la Haute Normandie, l`Aquitaine, Midi-Pyrénées, les Haut et Bas Rhin. Le pourtour Méditerranéen et la Vallée du Rhône apparaissent relativement déficitaires mais ces résultats demandent confirmation (Base de données lacunaire sur ces zones et modèles peu adaptés à ces régions).
Une estimation des quantités d`amendements organiques nécessaires à un redressement de 10 % (sur 10 ans d`apports) du taux de matière organique sur les surfaces déficitaires a requis la mise en oeuvre de modèles simples d`évolution de la matière organique dans les sols : modèles de Hénin-Dupuis (1945) et Andriulo et al., (1999). Les résultats indiquent que 3,7 à 5,5 millions de tonnes de matière organique humifiée seraient nécessaires à ce redressement.

2001 - Volume 8 - Numéro 3

Modèle de répartition géoécologique du Cesium-137 à la suite de l`accident du réacteur nucléaire de Tchernobyl Contribution à la protection des sols en Sarre | p 189-202
Auteurs :
Kastenholz U., Kubiniok J. et Kunkel R.(1)
Adresse :
(1) Physische Geographie und Umweltforschung - Universität des Saarlandes D-66041 Saarbrücken
Résumé :
Le 137Cs est un isotope radioactif artificiel, largement dispersé à travers la planète par les essais nucléaires atmosphériques réalisés à la fin des années 1950. En Europe, l`accident du réacteur nucléaire de Tchernobyl en 1986 est à l`origine de dépôts significatifs. De son fait, en plus des 3,0 à 4,4 kBq/m2 provenant des essais atomiques, entre 0 et 10 kBq/m2 ont été déposés selon l`importance des précipitations. Les connaissances du comportement du 137Cs dans l`écosystème de la région Sarre-Lor-Lux se limitaient jusqu`à aujourd`hui à l`étude du transfert plantes - animaux - homme. Le comportement du 137Cs dans les sols de la région, en particulier la façon dont il se distribue dans chaque compartiment du paysage, était peu expliqué. Par l`analyse de profils pédologiques sélectionnés en Sarre, des taux de migration en profondeur de l`isotope compris entre 0,25 cm/an et 1,0 cm/an ont pu être déterminés. Les causes de ces variations sont à rechercher dans les différents processus pédogénétiques de chaque type de sol. La profondeur maximale de pénétration du 137Cs dans le sous-sol atteint 40 cm, ce qui implique une contamination potentielle de la partie supérieure des nappes dans le cas de couvertures pédologiques fissurées peu épaisses, ou dans le cas de nappes phréatiques peu profondes, par exemple en lit majeur de cours d`eau. Ces réflexions - reposant sur les résultats ici présentés - proviennent du programme d`observation continue des sols du Ministère de la Protection de l`Environnement de la Sarre (Landesamt für Umweltschutz des Saarlandes). Parallèlement à la répartition en profondeur de l`isotope, le dépôt latéral joue un rôle déterminant pour le modèle de répartition géoécologique du 137Cs. L`érosion des sols labourés sur les sites étudiés constitue un phénomène déterminant. Les analyses menées à travers quatre différentes unités paysagères de la Sarre démontrent une perte parfois supérieure à 50 t ha-1an-1. En considérant un taux annuel de reconstitution des sols de 1,6 t ha-1an-1, de telles valeurs paraissent inacceptables d`un point de vue écologique et pour une utilisation respectueuse des sols. Les processus géomorphologiques très actifs sur les versants conduisent à une accumulation de 137Cs en pied de versant. Les eaux stagnantes (mares, bras morts, zones abritées du lit mineur) constituent également, en tant que zones de dépôt de sédiment, d`autres zones d`accumulation de 137Cs - certes moins significatives par rapport à la superficie totale concernée. Les teneurs de 137Cs y atteignent 500 Bq/kg - très supérieures à la concentration sur le sol terrestre, de 10 - 20 Bq/kg. La connaissance de ces zones de dépôt et de leurs rôles locaux sur les différents écosystèmes demeure incomplète.
Modélisation systémique du transport de HAP en milieux poreux naturels du système modèle monoconstituant aux systèmes multiconstituants | p 211-221
Auteurs :
Simonnot M.-O.(1,2), Appert-Collin J-Ch.(1) et Sardin M.(1)
Adresse :
(1) Laboratoire des Sciences du Génie Chimique, CNRS-ENSIC-INPL - 1, rue Grandville, B.P. 451 - 54001 Nancy Cedex
(2) EEIGM (INPL) - 6, rue B. Lepage, BP 630 - 54010 Nancy Cedex
Résumé :
Devant la multiplication des sites contaminés par des polluants organiques, notamment des HAP, il importe de mettre au point des outils permettant d`évaluer quantitativement les risques de propagation des polluants vers des cibles sensibles comme la ressource en eau. L`objectif de cet article est de montrer que les méthodes de la chromatographie, qui couplent expériences en colonne et modélisation, sont bien adaptées à ce type d`étude. La démarche générale est présentée ainsi que son application à l`étude de systèmes simples monoconstituants pour arriver à des systèmes complexes multiconstituants. Les expériences monoconstituants ont été effectuées en alimentant une colonne de sable organique (foc = 2 %) ou de sable minéral imprégné d`une huile non polaire (foc de 0,3 à 0,5 %) par des solutions aqueuses contenant un HAP (naphtalène, fluorène ou phénanthrène). L`analyse des courbes de percée a conduit à la construction des isothermes d`équilibre. Ces isothermes sont non linéaires, de courbure concave (isotherme de Langmuir pour le sable organique) ou convexe (isotherme de Freundlich avec exposant supérieur à l`unité pour le sable imprégné) et la rétention de HAP est plus forte pour le sable imprégné que pour le sable organique, malgré une teneur plus faible en carbone organique. Les courbes de percée ont été représentées grâce à un modèle de transport utilisant ces paramètres d`équilibre. Les expériences multiconstituants sont des lixiviation d`échantillons de sites contaminés. La modélisation permet de prévoir les valeurs des concentrations auxquelles percent le naphtalène et le phénanthrène, à l`aide des paramètres d`équilibre relatifs au sable imprégné. Ainsi, la présence de quantités importantes de polluants organiques non polaires dans les échantillons tend à renforcer la rétention des HAP et les échantillons s`apparentent plus au sable imprégné qu`au sable organique naturel.
Ce travail montre que les méthodes de la chromatographie permettent de prévoir le niveau de concentrations auxquelles percent les HAP, mais la comparaison n`a pas été possible sur la percée globale en raison de l`échelle de temps : l`annulation des concentrations est prévue pour des temps de percolation de plusieurs dizaines de milliers de volumes poreux. En tous cas, ces premiers résultats sont prometteurs et ces méthodes présentent un intérêt certain, en complément des autres approches.

1999 - Volume 6 - Numéro 3

Paramétrisation du potentiel de ruissellement des bassins versants au moyen de la Télédétection et des Systèmes d`Informations Géographiques - Application à des bassins versants du Pays de Caux | p 181-199
Auteurs :
E. Blanchard (1), C. King (1), Y. Le Bissonnais (2), A. Bourguignon (1), V. Souchère (3), J-F. Desprats (1) et P. Maurizot (1)
Adresse :
(1) BRGM, Service Aménagement et Risques Naturels, 3 avenue C. Guillemin, BP 6009, 45060 Orléans CEDEX 2, France
(2) INRA, Unité de Science du Sol, SESCPF, BP 20619, Ardon 45166 Olivet CEDEX, France
(3) INRA, SAD Ile de France, RD 10 (Route de St Cyr), 78026 Versailles CEDEX, France
Résumé :
Des dégâts croissants liés au ruissellement excessif en Pays de Caux préoccupent les instances régionales qui sont en charge de l`aménagement du territoire. Nous proposons une méthodologie qui vise à estimer des paramètres du ruissellement au moyen de la télédétection et des SIG. Elle permet de proposer une comparaison objective des contraintes intrinsèques et anthropiques de chaque bassin versant cultivé de 1 000 à 5 000 ha.
Les caractéristiques de ruissellement potentiel sont analysées à partir des composantes de l`occupation du sol aggravant ou freinant le ruissellement et de leur distribution sur trois espaces fonctionnels différents en terme de ruissellement. Les paramètres retenus sont : la proportion et la compacité des surfaces contributives au ruissellement sur la partie amont des versants, la proportion des axes de concentration des eaux de surface non couverts par des prairies et enfin, la proportion de fortes pentes non occupées par des prairies ou des forêts.
L`analyse de l`évolution temporelle de ces indices et la comparaison entre bassins montrent l`importance des changements favorables au ruissellement qui ont pu intervenir entre 1990 et 1997.
La connaissance de ces changements est une information importante pour les acteurs régionaux. L`intérêt de ces paramètres réside dans leur utilisation pour identifier les zones sensibles au ruissellement. Ils peuvent donc servir d`outils d`aide à la décision dans le cadre d`une politique d`aménagement des bassins versants visant à réduire le ruissellement. La perspective d`une généralisation de ces indices pour une étude de sensibilité régionale est envisagée.

1998 - Volume 5 - Numéro 1

Estimation des propriétés de rétention en eau des sols à l`aide de fonctions de pédotransfert (FPT) - Une analyse bibliographique | p 7-28
Auteurs :
G. Bastet, A. Bruand, P. Quétin et I. Cousin
Adresse :
INRA, Unité de Science du Sol - SESCPF. Centre de Recherche d`Orléans, Domaine de Limère, F 45160 Ardon.
Résumé :
L`étude des flux d`eau et de solutés dans les sols à l`échelle d`unité de paysage se heurte à de nombreuses difficultés dont celles relatives à une connaissance insuffisante des propriétés de rétention en eau des sols. Des outils d`estimation de ces propriétés ont par conséquent été développés. Cette analyse bibliographique présente les études ayant porté sur l`estimation des propriétés de rétention en eau à l`aide de fonctions de pédotransfert (FPT). Celles-ci ont la forme de relations mathématiques entre une propriété ou un comportement du sol et des caractéristiques de constitution de ce sol. Les travaux ayant concerné les fonctions de pédotransfert peuvent être regroupés en deux grands ensembles selon que l`on estime de façon ponctuelle ou continue les quantités d`eau retenues en fonction du potentiel matriciel. Dans le premier ensemble, les FPT permettent d`estimer la teneur en eau à des valeurs particulières de potentiel matriciel (h), en fonction de caractéristiques des sols. Des FPT ont été développées pour un nombre variable de valeurs de h pouvant aller jusqu`à 12 et variant dans ce cas de -40 à - 15 000 hPa. Dans le second ensemble de travaux, des modèles que l`on peut regrouper en deux sous-ensembles sont utilisés pour décrire l`évolution continue de h en fonction de la teneur en eau (θ). Le premier sous-ensemble est constitué par des modèles utilisant une ou plusieurs relations mathématiques paramétrées, lesquelles permettent de décrire mathématiquement au mieux l`évolution conjointe de h et de θ. Dans ce cas les FPT permettent d`estimer les paramètres de ces relations. Les modèles du second sousensemble sont en revanche basés sur des hypothèses reliant la distribution de taille et l`arrangement des particules élémentaires à la géométrie des pores. Dans ce cas, les modèles peuvent le plus souvent être assimilés à des FPT puisqu`ils intègrent dans leur expression mathématique des caractéristiques de la constitution du sol.
Suivant les études, les FPT ont nécessité, pour leur établissement, un nombre d`horizons très variable, mais aussi d`origine et de nature très différentes. De telles différences ont des conséquences importantes sur le mode d`utilisation et sur la qualité des estimations que l`on obtient avec les FPT. Plusieurs auteurs ont d`ailleurs cherché ces dernières années à évaluer l`efficacité d`un certain nombre de FPT en les utilisant pour des sols provenant des Etats-Unis ou d`Allemagne. Les résultats montrent de grandes disparités dans la qualité des estimations. Enfin, face à la complexité sans cesse croissante des FPT, cette analyse bibliographique montre qu`il est possible d`améliorer et de simplifier l`estimation des propriétés de rétention en eau en faisant appel à des critères pédologiques pour établir des règles de stratification préalablement à l`établissement de FPT.

1998 - Volume 5 - Numéro 3

Eléments pour une méthode d`évaluation d`un risque parcellaire de contamination des eaux superficielles par les pesticides - Application au cas de la contamination par les herbicides utilisés sur culture de maïs sur des bassins versants armoricains | p 143-156
Auteurs :
P. Aurousseau (1), C. Gascuel-Odoux (2), H. Squividant (1)
Adresse :
(1) ENSAR, Laboratoire de Spatialisation Numérique, 65 Route de Saint-Brieuc, 35042 Rennes Cedex
(2) INRA, Unité de Science du Sol et de Bioclimatologie, 65 Route de Saint-Brieuc, 35042 Rennes Cedex
Résumé :
Des éléments sont proposés pour l`élaboration d`une méthode d`évaluation d`un risque parcellaire de contamination des eaux superficielles par les pesticides. Cette méthode suit les étapes suivantes: (1) une liste hiérarchisée de facteurs de risque est établie, faisant pour partie suite à une consultation d`experts régionaux et nationaux ; (2) chaque facteur de risque est traduit en un critère mesurable à l`échelle de la parcelle, plusieurs critères étant évaluables directement sous système d`information géographique à partir du parcellaire, des données d`occupation du sol et d`un modèle numérique de terrain ; (3) chaque facteur est subdivisé en deux, trois ou quatre modalités, les limites entre ces modalités s`appuyant là aussi pour partie sur l`avis des experts ; (4) la technique de combinaison des facteurs de risque choisie est une technique hiérarchique de rang, la méthode SIRIS, déjà utilisée pour classer les molécules de pesticides. Les facteurs de risques de contamination et les modalités retenus ont été choisis en tenant compte du contexte régional de l`étude et en privilégiant les mécanismes de contamination des eaux de printemps et de début d`été qui se produisent principalement par ruissellement après les désherbages du maïs. Cette technique a été appliquée sur plusieurs bassins versants à la demande de l`Agence de l`Eau Loire-Bretagne. Dans cette article nous présentons une mise en oeuvre sur la partie aval du bassin versant de l`Aulne en couplant des données d`occupation du sol obtenues par traitement d`images satellitaires et un modèle numérique de terrain à pas de 20 mètres. La méthode d`évaluation des risques utilisée met en oeuvre cinq facteurs de risque renseignés automatiquement par système d`information géographique : distance hydraulique de la parcelle au réseau hydrographique, pente de la parcelle, longueur de la parcelle dans le sens de la pente, protection par une zone concave, protection aval par une culture minimisant le ruissellement. Les rangs de risque finaux calculés par la méthode SIRIS sont ensuite partagés en quatre classes de risque qui sont visualisées dans le système d`information géographique.
Cette méthodologie est aisément applicable à d`autre contextes régionaux et à d`autres mécanismes de contamination à condition de réexaminer les facteurs de risque, leur hiérarchie et le choix des modalités.

1997 - Volume 4 - Numéro 2

Rôle du sol sur la circulation et la qualité des eaux au sein de paysages présentant un domaine hydromorphe | p 95-114
Auteurs :
P. Curmi(1), J. Bidois(1), G. Bourrié(1,2), C. Cheverry(3, 1), P. Durand(1), C. Gascuel-Odoux(1), J.-C. Germon(4), V. Hallaire(1), C. Hénault(4), A. Jaffrezic(1), P. Mérot(1), F. Trolard(1), C. Walter(3, 1), et M. Zida(1)
Adresse :
(1) INRA, Unité de Science du Sol et de Bioclimatologie, 65 rue de Saint Brieuc, 35042 Rennes CEDEX.
(2) Université de Rennes 1 - Géosciences Rennes - UPR 4661 CNRS, Campus de Beaulieu, 35042 Rennes CEDEX.
(3) Laboratoire de Science du Sol, département DEERN, ENSAR, 65 rue de Saint Brieuc, 35042 Rennes CEDEX.
(4) INRA, CMSE, Laboratoire de Microbiologie des sols, 17 rue Sully, 21034 Dijon CEDEX.
Résumé :
La qualité des eaux de paysages présentant des sols hydromorphes dépend notamment des modes de circulation de l`eau à travers ces paysages et de l`extension spatiale et temporelle des zones humides en raison de leurs fonctionnements hydrologique et biogéochimique particuliers. L`incidence de ces cheminements sur la teneur en nitrate des eaux superficielles a été analysée par une approche pluridisciplinaire sur un bassin versant de 1200 ha (Coët Dan, Morbihan).
Le modèle d`organisation spatiale des sols correspond à un système pédologique associant un nombre limité d`horizons liés génétiquement. Le moteur de la différenciation pédologique étant l`hydromorphie, qui, sur ce bassin, est contrôlée principalement par la topographie, un modèle prédictif de la distribution des sols hydromorphes combinant deux indices topographiques a pu être établi. Les propriétés hydrodynamiques des horizons de ce système permettent de les regrouper en familles présentant un même comportement. En fonction de ces familles d`horizons et du modèle d`organisation des sols, le bassin versant peut être divisé en deux domaines : un domaine amont, homogène et très perméable où les transferts d`eau et de solutés sont principalement verticaux; et un domaine aval, multicouche, peu perméable présentant deux niveaux de nappes. Ce dernier domaine est le siège de transferts latéraux dans le sol et d`un ruissellement superficiel dont l`importance est fonction de l`extension spatiale et temporelle des surfaces saturées et de leur connectivité.
L`étude biogéochimique du domaine mal drainé montre l`importance des phénomènes de dénitrification dans la nappe perchée subsuperficielle et l`existence d`un composé du fer (rouille verte) qui peut à certains moments concurrencer la dénitrification. Au plan hydrologique, les variations de la qualité de l`eau au cours de la crue sont bien rendues par la décomposition de l`hydrogramme de crue à partir d`un modèle de mélange à 4 compartiments, cohérent avec le modèle de fonctionnement proposé. Ce modèle montre que l`eau venant de la zone dénitrifiée représente 15 à 30 % de l`écoulement de crue. A l`échelle annuelle, la concentration moyenne en nitrate de différents sous-bassins décroît lorsque la proportion de sols hydromorphes croît. Ces résultats montrent que les zones hydromorphes ont un effet sur les transferts de nitrate, mais que cet effet est limité par l`importance des chemins de l`eau court-circuitant les zones épuratrices. Un modèle conceptuel combinant les transferts d`eau et de nitrate à l`échelle du bassin versant est proposé qui prend en compte les principaux processus identifiés ici.

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