Spatialisation de modèles de fonctionnement hydromécanique des sols appliquée à la prévision des risques de tassement à l'échelle de la France
Auteur / Autrice : | Marie-Pierre Lefebvre |
Direction : | Guy Richard |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Sciences de l'univers |
Date : | Soutenance le 29/01/2010 |
Etablissement(s) : | Orléans |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Sciences et technologies (Orléans ; 2009-2012) |
Partenaire(s) de recherche : | Equipe de recherche : Institut National de Recherche Agronomique |
Laboratoire : Unité Infosol | |
Jury : | Président / Présidente : Ary Bruand |
Examinateurs / Examinatrices : Guy Richard, Ary Bruand, Martine Guérif, Yves Coquet, Philippe Lagacherie, Peter Weisskopf, Christine Le Bas | |
Rapporteur / Rapporteuse : Martine Guérif, Yves Coquet |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Mots clés libres
Résumé
Le tassement des sols est l'un des principaux processus de dégradation des sols en Europe. Il est principalement dû à la mécanisation des activités agricoles et forestières qui se traduit par des passages d’engins de plus en plus lourds, très souvent en conditions climatiques défavorables. La directive cadre pour la protection des sols en préparation envisage de demander aux Etats membres de l’Union Européenne de recenser les zones les plus sensibles au tassement en vue d’appliquer des mesures de prévention ou de réhabilitation. Le but de notre étude est de développer une méthode d’estimation des risques de tassement des sols et de l’appliquer à l’échelle de la France métropolitaine. La sensibilité des sols au tassement dépend du type de sol et augmente avec la teneur en eau. L’intensité du tassement dépend de la charge appliquée à la surface du sol. L’estimation des risques de tassement repose sur la fréquence d’occurrence d’une teneur en eau critique qui engendre une intensité de tassement pénalisant le fonctionnement des sols et des cultures. Elle fait appel à deux modèles : le modèle de culture STICS pour le calcul de l’évolution journalière de la teneur en eau des sols, le modèle de déformation COMPSOIL pour le calcul des teneurs en eau critiques en fonction des engins utilisés. Ces deux modèles sont appliqués sur la Base de Données Géographique des Sols de France au 1/1 000 000ème. Une amélioration du paramétrage du module hydrique de STICS adapté à cette base de données est proposée. Les risques de tassement des sols sont estimés pour trois périodes d’intervention au cours d’une culture de blé d’hiver ou de maïs : le semis, la fertilisation azotée et la récolte, en fonction de scénarios climatiques actuels et futurs. Plusieurs critères de définition d’un sol tassé et d’un risque de tassement ont été utilisés. La cartographie des risques de tassement (1) s’avère très sensible au choix de ces critères, (2) résulte de la combinaison des trois facteurs : type de sol, climat et système de culture, sans facteur prédominant. La méthodologie proposée, basée sur l’utilisation de modèles de fonctionnement hydromécanique, est bien adaptée à l’estimation des risques de tassement des horizons de surface des sols cultivés. Une caractérisation plus précise des propriétés mécaniques des sols français est à envisager pour réduire les incertitudes sur la cartographie des risques.