La désimperméabilisation : compréhension du fonctionnement des sols désimperméabilisés en zone urbaine méditerranéenne.

De-sealing : understanding the functioning of de-sealed soils in Mediterranean urban areas

• Auteur / Autrice : Mélanie Gunyuzu
• Direction : Catherine Keller, Sophie Cornu
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Sciences de l'environnement : Géosciences
• Date : Inscription en doctorat le 23/10/2025
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole Doctorale Sciences de l'Environnement
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : CEREGE - Centre Européen de Recherche et d'Enseignement des Géosciences de l'Environnement

Mots clés

Mots clés libres

Sols urbains

Désimperméabilisation

Qualité des sols

Pédogénèse

Télédétection HR

Lysimétrie

Urban soils

De-sealing

Soil quality

Pedogenesis

High-resolution remote sensing

Lysimetry

Résumé

L'impact du changement climatique sur la qualité de vie dans les villes est accru du fait d'une artificialisation croissante de l'espace et de l'imperméabilisation des sols, aboutissant à une augmentation des îlots de chaleur, à la vulnérabilité aux inondations et à une réduction des capacités de production alimentaire. Dans le même temps, pour protéger la ressource en sol, les « dents creuses » des villes sont construites afin de répondre à l'injonction de la loi « Climat et Résilience » qui fixe un objectif de « zéro artificialisation nette » d'ici 2050. La désimperméabilisation des sols visant à renaturer des sols scellés est une alternative qu'il convient d'envisager. En prenant pour cadre le projet de désimperméabilisation du campus universitaire de Saint-Jérôme, à Marseille, il s'agira de suivre les processus pédogénétiques se mettant progressivement en place et permettant d'aboutir à la refonctionnalisation d'un sol désimperméabilisé. Cela impliquera des analyses physico-chimiques, biologiques et microbiologiques à l'échelle du site et également à une échelle fine du profil de sol et de l'horizon, ainsi que l'analyse comparative des phases solide et liquide de sols désimperméabilisés et d'autres jamais imperméabilisés in situ (lysimètres ouverts) et en lysimètres fermés instrumentés installés en conditions contrôlées. La montée en généricité se fera via la validation sur le terrain du potentiel de désimperméabilisation de la commune de Marseille. Ce travail est inclus dans le projet DESIMARS dont le but ultime est de pouvoir justifier de la pertinence de l'approche de désimperméabilisation, de déterminer les conditions dans lesquelles elle se réalise et de mettre en évidence le potentiel et la vitesse de renaturation du sol via le suivi et la caractérisation fins du sol, ainsi que la quantification par télédétection à haute résolution des sols potentiellement désimperméabilisables. Ce travail s'inscrit dans le PTR1 Préservation et restauration des ressources dans un contexte de changement climatique, a) Caractérisation des milieux et ressources (thématique sols) et c) Préservation et restauration des milieux et ressources (restauration des fonctions du sol). La désimperméabilisation à Marseille, ville méditerranéenne, est une solution envisagée pour rendre la ville plus résiliente au changement climatique et accroître les surfaces de sols de bonne qualité. En particulier, cela vise les fonctions d'infiltration des eaux pluviales et de support de végétation et de la biodiversité en général. Cela permettra de développer des indicateurs pertinents d'évaluation de la qualité des sols en zone urbaine, en particulier les sols envisagés dans le contexte de la désartificialisation des sols pour répondre aux évolutions réglementaires.

The impact of climate change on the quality of urban life is exacerbated by the increasing artificialization of land and the widespread sealing of soils, leading to intensified urban heat islands, greater vulnerability to flooding, and reduced food production capacity. At the same time, to preserve soil resources, urban “infill” areas are being developed in response to the Climat et Résilience law, which sets the objective of achieving “zero net land artificialization” by 2050. Soil de-sealing, aiming to restore the natural functions of previously sealed soils, is therefore an alternative worth exploring. Using the de-sealing project conducted on the Saint-Jérôme University campus in Marseille as a case study, this research will monitor the pedogenetic processes progressively taking place and leading to the refunctionalization of de-sealed soils. This will involve physico-chemical, biological, and microbiological analyses at both the site scale and the fine scale of soil profiles and horizons, as well as a comparative analysis of the solid and liquid phases of de-sealed soils and reference soils that have never been sealed, studied both in situ (open lysimeters) and under controlled conditions (instrumented closed lysimeters). The generalization of results will be achieved through field validation of the de-sealing potential across the city of Marseille. This research is part of the DESIMARS project, whose ultimate goal is to demonstrate the relevance of the de-sealing approach, identify the conditions under which it is effective, and assess both the potential and the rate of soil renaturation through detailed monitoring and characterization of soil evolution, complemented by high-resolution remote sensing quantification of potentially de-sealable urban surfaces. This work falls within PTR1: Preservation and Restoration of Resources in the Context of Climate Change, specifically under (a) Characterization of environments and resources (soil theme) and (c) Preservation and restoration of environments and resources (restoration of soil functions). In the Mediterranean context of Marseille, soil de-sealing represents a promising solution to enhance urban resilience to climate change and to expand areas of high-quality soil. In particular, it aims to improve soil functions related to stormwater infiltration, vegetation support, and biodiversity. This research will contribute to the development of relevant indicators for assessing soil quality in urban environments, especially in the context of soil de-artificialization policies and emerging regulatory frameworks.