Estimation des propriétés de rétention en eau des sols à l’aide de fonctions de pédotransfert (FPT) – Une analyse bibliographique

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 grans 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 ?). 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 ? Dans ce cas les FPT permettent d’estimer les paramètres de ces relations. Les modèles du second sous-ensemble 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 granes 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.