Rôle des macropores et du système racinaire dans la maturation des sols construitsUne expérimentation conditionnée par les services écosystémiques attendus : la maîtrise des coefficients de partage du sol comme interface atmosphère/hydrosphère.

Role of macropores and the root system in the development of engineered soils.An experiment conditioned by expected ecosystem services: control of partition coefficients of the soil as an atmosphere/hydrosphere interface.

• Auteur / Autrice : David Eono
• Direction : Olivier Fouche-grobla
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Sciences du climat, de l'atmosphère et des océans, terrestres et planétaire
• Date : Inscription en doctorat le 01/09/2021
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences de l'environnement d'Île-de-France
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut d’écologie et des sciences de l’environnement de Paris (1997-....)

Mots clés

Mots clés libres

Artificialisation

Hydrologique

Technosols

Carbone organique

Pédogénèse

Horizon

Artificialization

Hydrological

Technosols

Organic carbon

Pedogenesis

Horizon

Résumé

Dans le contexte d'une certaine prise de conscience des conséquences de l'artificialisation des sols, l'objectif du projet MMOTIVVÉS est de définir et quantifier le potentiel de valorisation des matériaux d'excavation du sous-sol actuellement traités comme des déchets, déblais des fondations et marinage des tunnels, pour un usage en aménagement, précisément la requalification de surfaces en sols et la réalisation d'infrastructures végétalisées très demandées en urbanisme pour remplir certaines fonctions écosystémiques. Des réflexions et expérimentations sont menées en vue de valoriser ces matériaux minéraux dans des substrats de sols composites incluant un apport de biomasse recyclée, en établissant des formulations adaptées du point de vue mécanique, hydraulique, thermique et hydrologique. Au sein du projet, la contribution de la thèse sera de réaliser une expérimentation fondée sur les services écosystémiques attendus, ici la maîtrise des coefficients de partage du sol comme interface atmosphère / hydrosphère : partage entre absorption et réflexion du rayonnement solaire ; entre infiltration et ruissellement des précipitations. L'objectif scientifique spécifique de la thèse dans l'étude de la zone critique est de comprendre le rôle des macropores dans la maturation des sols composites et leur transformation en anthroposols construits : acquisition, stabilité, résilience de la structure et de la matière organique dans l'horizon B. Le développement de sols synthétisés à partir de matériaux minéraux issus du sous-sol et dotés d'une certaine structure contribuera aussi à la fixation du carbone et la thèse ouvrira donc sur un autre coefficient de partage, celui entre carbone organique du sol et CO2 atmosphérique. Economie des ressources en roches pour granulats ou amendements, aide à la gestion des eaux pluviales en ville... ou encore résistance du sol à l'érosion par le vent, les avantages écologiques immédiats sont nombreux. Au-delà, la perspective est la réduction de l'ilot de chaleur urbain et des rejets de gaz à effet de serre.

In the context of a certain awareness of the consequences of soil artificialisation, the objective of the MMOTIVVÉS project is to define and quantify the potential for the valorisation of subsoil excavation materials currently treated as waste, i.e. foundation cuttings and tunnel mucking, for use in development, specifically the requalification of soil surfaces and the realisation of vegetated infrastructures which are in great demand in urban planning to fulfil ecosystem functions. Reflections and experiments will be carried out in order to valorize these mineral materials in composite soil substrates including a contribution of recycled biomass, by establishing formulations adapted from the mechanical, hydraulic, thermal and hydrological point of view. Within the project, the contribution of the thesis will be to carry out an experiment based on the expected ecosystem services, here the control of the partition coefficients of the soil as an interface between atmosphere and hydrosphere: partition between absorption and reflection of solar radiation; between infiltration and runoff of precipitation. The specific scientific objective of the thesis in the study of the critical zone is to understand the role of macropores in the maturation of composite soils and their transformation into constructed anthroposols: acquisition, stability, resilience of structure and organic matter in the B horizon. The development of soils synthesized from subsoil-derived mineral materials with some structure will also contribute to carbon fixation and the thesis will therefore open up another partition coefficient, between soil organic carbon and atmospheric CO2. Saving rock resources for aggregates or soil improvers, helping to manage rainwater in cities... or even resisting soil erosion by wind, the immediate ecological benefits are numerous. Beyond that, the perspective is the reduction of the urban heat island and of greenhouse gas emissions.