Search

La région Nord - Pas de Calais est une région très densément peuplée qui a été profondément affectée par des industries lourdes, l'exploitation minière du charbon dans le passé et une agriculture intensive, toujours active. Un jeu de données a été constitué en rassemblant des teneurs en éléments en traces mesurées dans le cadre de différentes études menées sur les sols agricoles de la région. Des facteurs d'enrichissements (FE) ont été calculés en chaque site pour 18 éléments en traces et 250 solums en utilisant l'aluminium comme élément géochimique de référence et un horizon profond ou le matériau parental supposé non contaminé par les activités humaines. L'analyse variographique a révélé que seulement huit métaux traces (Bi, Cd, Cu, In, Pb, Sn, Tl, Zn) sont spatialement corrélés, ce qui a permis d'utiliser la simulation séquentielle gaussienne pour la spatialisation de leurs FE. Le Cd montre un net enrichissement (FE le plus souvent compris entre 3 et 10, parfois plus) sur la quasi-totalité du territoire régional tandis que le Zn et le Pb montrent de forts enrichissements localement (FE de 3 à 30) à proximité immédiate d'usines de production de ces métaux (Auby, Noyelles-Godault, Mortagne-du-Nord) ou de grandes agglomérations (Dunkerque, Lille, Valenciennes, Est du bassin minier). Le Bi, le Cu et le Sn montrent des enrichissements modérés (de 1,5 à 3) sur la moitié du territoire régional, principalement autour des plus grandes villes et des usines de production de Pb et Zn. L'indium et le Tl présentent des FE de 1 à 1,5 sur l'ensemble du territoire avec des valeurs plus élevées en certaines zones urbanisées ou industrialisées. Les cartes de spatialisation des FE, rapprochées de celle de l'occupation du territoire par les activités humaines, montrent les origines principalement industrielle, urbaine et routière des enrichissements en Pb et Zn, de même que ceux, nettement plus faibles en Bi, In et Tl. Les enrichissements en Cu, Sn et Cd comporteraient quant à eux une origine agricole plus importante que ceux des précédents éléments. Certains éléments non spatialement corrélés présentent des FE nettement supérieurs à 1 en moyenne. C'est le cas de Hg, Mn, Mo, Sb et Se. Ces enrichissements ont probablement en partie une origine humaine mais l'impossibilité de modéliser leur distribution spatiale n'a pas permis de les relier aux activités anthropiques. Enfin, As, Co, Cr, Ni et V ne semblent pas avoir été apportés dans les sols par les activités humaines, puisqu'ils présentent des FE proches de 1 et, de plus, non reliés à l'occupation du territoire. Pour certains éléments, les quantités apportées par les activités humaines et stockées dans l'horizon de surface ont été estimées. Les plus importantes sont celles du Pb et du Zn, de l'ordre de 60 000 T. Viennent ensuite le Cu, avec environ 15 000 t, le Sn (environ 2 000 t) et le Cd (environ 1 100 t).

Afin d’ajuster au mieux les pratiques agricoles aux besoins de la plante tout en limitant l’impact environnemental des actions de fertilisation, il convient de connaître le plus finement possible les caractéristiques du sol, support de culture, ces dernières étant susceptibles de varier fortement dans le temps ou dans l’espace. Nous présentons ici l’utilisation de quelques outils de géophysique de subsurface, en particulier la méthode de la résistivité électrique, pour caractériser la fertilité du sol. Les principes de base de la mesure de résistivité électrique, ainsi que les méthodes de prospection par sondage, par panneau électrique et par traîné électrique sont présentés dans un premier temps. Nous montrons ensuite que la structure du sol, élément-clé de la fertilité physique, peut être caractérisée dans des situations simples au champ par résistivité électrique. Il est en particulier possible de discriminer des zones très tassées par le passage d’engins agricoles, de zones plus poreuses ou plus fissurées. Pour autant, la géométrie réelle des zones tassées et l’intensité du tassement ne peuvent être déduites de la prospection électrique. Dans un second temps, nous montrons que la teneur en nitrate du sol – pour peu qu’elle reste dans une gamme classique de teneur observée sur des solsagricoles - ne modifie pas le signal de résistivité électrique, lequel ne peut donc constituer une méthode diagnostique de l’état de fertilité chimique du sol., To both adapt agricultural practices to plant demand and limit environmental impact of fertilization, we need to carefully know the soil characteristics, the latter being strongly variable in space and time. We present here the use of several subsurface geophysical tools, especially the electrical resistivity method, to characterise the soil fertility. Principles of electrical resistivity measurements as well as electricalsoundings, electrical arrays and electrical spatial prospection methods are first described. We then demonstrate that the soil structure, a key component of the physical soil fertility, can be described in situ by electrical resistivity in some simple cases: the soil clods highly compacted by traffic can be differentiated from the porous areas or the cracks. Nevertheless, the real geometry of compacted zones and the intensity of compaction cannot be interpreted from electrical measurements. Finally, we demonstrate that the nitrate content – as far as it is in the range of nitrate content for agricultural soils – does not modify the electrical resistivity signal. Thus, the latter cannot be used to interpret the chemicalfertility of soil.

National audience; To both adapt agricultural practices to plant demand and limit environmental impact of fertilization, we need to carefully know the soil characteristics, the latter being strongly variable in space and time. We present here the use of several subsurface geophysical tools, especially the electrical resistivity method, to characterise the soil fertility. Principles of electrical resistivity measurements as well as electricalsoundings, electrical arrays and electrical spatial prospection methods are first described. We then demonstrate that the soil structure, a key component of the physical soil fertility, can be described in situ by electrical resistivity in some simple cases: the soil clods highly compacted by traffic can be differentiated from the porous areas or the cracks. Nevertheless, the real geometry of compacted zones and the intensity of compaction cannot be interpreted from electrical measurements. Finally, we demonstrate that the nitrate content – as far as it is in the range of nitrate content for agricultural soils – does not modify the electrical resistivity signal. Thus, the latter cannot be used to interpret the chemicalfertility of soil.; Afin d’ajuster au mieux les pratiques agricoles aux besoins de la plante tout en limitant l’impact environnemental des actions de fertilisation, il convient de connaître le plus finement possible les caractéristiques du sol, support de culture, ces dernières étant susceptibles de varier fortement dans le temps ou dans l’espace. Nous présentons ici l’utilisation de quelques outils de géophysique de subsurface, en particulier la méthode de la résistivité électrique, pour caractériser la fertilité du sol. Les principes de base de la mesure de résistivité électrique, ainsi que les méthodes de prospection par sondage, par panneau électrique et par traîné électrique sont présentés dans un premier temps. Nous montrons ensuite que la structure du sol, élément-clé de la fertilité physique, peut être caractérisée dans des situations simples au champ par résistivité électrique. Il est en particulier possible de discriminer des zones très tassées par le passage d’engins agricoles, de zones plus poreuses ou plus fissurées. Pour autant, la géométrie réelle des zones tassées et l’intensité du tassement ne peuvent être déduites de la prospection électrique. Dans un second temps, nous montrons que la teneur en nitrate du sol – pour peu qu’elle reste dans une gamme classique de teneur observée sur des solsagricoles - ne modifie pas le signal de résistivité électrique, lequel ne peut donc constituer une méthode diagnostique de l’état de fertilité chimique du sol.

National audience

National audience; It is accepted unequivocally, that the non-renewable soil heritage, on a scale of human generations, imposed to preserve soils and eco- system services they provide, such as food production and biomass, regulation and filtering water, mitigation and adaptation to climate change, conservation of biodiversity. In 1998, the Ministry for the Environment has set up the program GESSOL (acronym built from the words “gestion” and “sol”, i.e. respectively management and soil”, the full title of the programme being “Environmental functions of soils - Management of the soil heritage”). In France, GESSOL is the first and only program of research specifically devoted to soils and their functions as a whole. The second call for research proposals, launched in 2003, known as GESSOL-2, concerned the “impact of agricultural practices on soil and water, and transfers of pollutants to water systems”. Among the project financed by GESSOL-2, soil organic matter (SOM) have emerged as the main unifying theme, in particular, when concerning the research axis on “the influence of agricultural practices on soil quality and modalities of sustainable management”. The programme GESSOL-2 has funded six projects related to SOM and involving different regulation services concerning risk, disease, erosion, and climate. In this thematic issue of Etude et Gestion des Sols, those projects are subject to detailed articles presenting the main results. The next step of GESSOL, initiated in 2008, aims to put these results in relation with human and social aspect to better showcase the many services provided by soils through the diversity of their functions.; El programa GESSLL 2: Impacto de las prácticas agrícolas sobre las materias orgánicas y las funciones de los suelos. Se admite de una manera univoca que el carácter no renovable del patrimonio suelo, a escala de las generaciones humanas, impone preservar los suelos y los servicios eco-sistémicos que rinden, como la producción alimentaria y de biomasa, la regulación y la filtración de las aguas, la atenuación y la adaptación al cambio climático, la conservación de la biodiversidad. En 1998, el ministerio en carga del medio ambiente desarrolló el programa GESSOL (funciones ambientales de los suelos - GEStión del patrimonio SOL (suelo)). En Francia, GESSOL está el primero y el solo programa de investigación específicamente dedicado a los suelos y a sus funciones en su globalidad. La segunda llamada a proposiciones de investigación, en 2003, conocida bajo compendio GESSOL-2, trató sobre “el impacto de las prácticas agrícolas sobre los suelos y las transferencias de agua y de contaminantes hacia los hidrosistemas”. Las materias orgánicas de los suelos (MOS) se impusieron como el principal tema unificador de los proyectos que concernieron, en particular, el eje de inves- tigación sobre “la influenza de las prácticas agrícolas sobre la calidad de los suelos y las modalidades de una gestión sostenible”. El programa GESSOL financió así 6 proyectos en vínculos con las MOS: estos proyectos conciernen los servicios dichos de “regulación”: regulación de los riesgos, regulación de las enfermedades, regulación de la erosión, y regulación del clima. En este número especial de Estudio y Gestión de los Suelos, estos proyectos hacen el objeto de artículos detallados que presentan los principales resultados. La continuación del programa GESSOL, empezado en 2008, quiere integrar este tipo de resultados a la esfera humana y social para poner mejor en valor los numerosos servicios dados por los suelos gracias a la diversidad de sus funciones.; Il est admis de manière univoque que le caractère non renouvelable du patrimoine sol, à l'échelle des générations humaines, impose de préserver les sols et les services écosystémiques qu'ils rendent, tels que la production alimentaire et de biomasse, la régulation et le filtrage des eaux, l'atténuation et l'adaptation au changement climatique, la conservation de la biodiversité. En 1998, le ministère en charge de l'environnement a mis en place le programme GESSOL (fonctions environnementales des sols -GEStion du patrimoine SOL). En France, GESSOL est le premier et le seul programme de recherche spécifiquement consacré aux sols et à leurs fonctions dans leur ensemble. Le deuxième appel à propositions de recherche, lancé en 2003, connu sous l'abrégé GESSOL-2, portait sur l'« impact des pratiques agricoles sur les sols et les transferts d'eau et de polluants vers les hydrosystèmes ». Les matières organiques du sol (MOS) se sont imposées comme le principal thème fédérateur des projets qui ont concerné, en particulier, l'axe de recherche sur « l'influence des pratiques agricoles sur la qualité des sols et les modalités d'une gestion durable ». Le programme GESSOL a ainsi financé 6 projets en lien avec les MOS : ces projets concernent les services dits de « régulation » : régulation des risques, régulation des maladies, régulation de l'érosion et régulation du climat. Dans ce numéro thématique d'Etude et Gestion des Sols, ces projets font l'objet d'articles détaillés qui en présentent les principaux résultats. La suite du programme GESSOL, initiée en 2008, ambitionne de replacer ce type de résultats dans la sphère humaine et sociale pour mieux mettre en valeur les nombreux services rendus par les sols grâce à la diversité de leurs fonctions.

La base de données utilisée pour la présente étude rassemble des populations d’analyses de sols provenant de cinq sources correspondant chacune à une stratégie d’échantillonnage différente et à un objectif distinct. Au total, 3 929 analyses réalisées entre 1990 et 2007 ont été collectées : elles provenaient presque exclusivement d’horizons de surface de sols agricoles. Outre les concentrations en ETM, les principales caractéristiques agro-pédologiques et les coordonnées géographiques, la base de données contient également des informations sur l’occupation du sol et sur la nature du matériau parental. Dans le Nord -Pas-de-Calais affleurent des roches sédimentaires variées, souvent recouvertes par des dépôts éoliens limoneux, mais tous ces matériaux montrent des teneurs naturelles faibles en ETM. Les différentes stratégies d’échantillonnage se sont assez bien complétées et ont permis une bonne couverture du territoire régional et des diverses causes de contaminations anthropiques : aussi bien les sources diffuses que celles très ponctuelles. Ont été réalisés divers traitements tels que : statistiques régionales descriptives ; examen de la localisation des valeurs anomaliques ; cartographies mono-élémentaires par krigeage ; vision multi-élémentaire grâce à un indice numérique additif très simple. Un fort contraste apparaît entre des secteurs fortement influencés par des contaminations voire des pollutions multimétalliques (zones riveraines de l’agglomération lilloise, environs immédiats de grands sites industriels) et les zones rurales qui ne montrent pas de contaminations nettes à l’exception du cadmium apporté par la fertilisation phosphatée. Outre une vision spatiale des teneurs pour les 8 principaux éléments traces, les traitements ont permis d’avoir une bonne connaissance statistique des teneurs usuelles en stratifiant par matériaux parentaux et par petites régions naturelles. Ces « teneurs agricoles habituelles » (TAH) ainsi stratifiées peuvent être correctement estimées en considérant toutes les valeurs comprises entre le percentile 10 et le percentile 90. Ces TAH peuvent être utilisées comme valeurs de référence plus appropriées que de simples statistiques calculées à l’échelon régional ou départemental, tout particulièrement dans le cadre de l’interprétation de l’état des milieux ou pour proposer aux services santé-environnement des Agences Régionales de Santé des valeurs seuils de sélection pour prendre en compte tel ou tel élément trace dans une évaluation des risques sanitaires., The data-set used for the present study gathers analyses coming from five sources each one corresponding to a different sampling strategy and a distinct objective. In total, 3 929 analyses of surface soil horizons were collected carried out between 1990 and 2007. These were almost exclusively taken from cultivated lands. Besides the trace metal concentrations, the major agro-pedological characteristics and the geographical coordinates, the data-set also contains information relative to the land use and lithology of the parent materials. In the Nord - Pas-de-Calais region various sedimentary rocks are outcropping often overlaid by aeolian silty deposits, but all these materials show low natural contents in trace elements. The different sampling strategies complemented rather well each other and allowed a good covering of the region territory and diverse causes of anthropogenic contamination : diffuse as well as point-sourced. Have been carried out diverse data processing such as : i) region-wide summary statistics ; ii) examination of the location of outlier values ; iii) design of maps of each trace element using krigeage ; iv) multi-element view thanks to a very simple additive numerical index, etc. A marked contrast appears between areas strongly influenced by multi-metal contamination or even pollution (surroundings of the Lille urban area, lands in the close vicinity of large industrial plants) and rural territories which do not show noticeable contamination (with the exception of cadmium supplied by phosphate fertilizers). Besides a spatial view of the concentrations of soils in the main trace elements, the data processing allowed us to have good statistic knowledge of usual concentrations, especially when stratifying the data by parent material and “little natural regions”. These “usual agricultural concentrations” (UAC) can be well assessed by considering all the values included between percentile 10 and percentile 90. UAC obtained in this manner can provide local “reference values” or guidelines much more appropriate than mere statistics reckoned at theregion or the “département” scale, particularly in the framework of the approach so-called “interpretation of the state of the environment”. These values also provide a reference state for those who must evaluate possibly polluted sites and carry out health risk assessments., La base de datos usada para el estudio presente reúna populaciones de análisis de suelos que provienen de cinco fuentes que corresponden cada una a estrategia de muestreo diferente y a un objetivo distinto. En total, se colectaron 3 929 análisis realizados entre 1990 y 2007: provinieron casi exclusivamente de horizontes de superficie de suelos agrícolas. Además de las concentraciones en elementos en trazas metálicos (ETM), las principales características agro-pedológicas y las coordinadas geográficas, la base de datos contiene igualmente informaciones sobre el uso del suelo y sobre la naturaleza del material parental. En la región Norte- Paso de Calais afloran rocas sedimentarias variadas, a menudo recubiertas por depósitos eólicos limosos, pero todos estos materiales muestran pequeños contenidos naturales en ETM. Las diferentes estrategias de muestreo se completaron bastante bien y permitieron una buena cobertura del territorio regional y de diversas causas de contaminaciones antrópicas : tan las fuentes difusas que puntuales. Se realizaron diversos tratamientos como : estadísticas regionales descriptivas ; examen de la localización de valores anormales ; cartografías mono-elementarías por krigeage ; visión multielementaría gracias a un índice numérico aditivo muy simple. Un fuerte contraste aparece entre los sectores fuertemente influenciados por contaminaciones, incluso contaminaciones metálicas (zonas vecinas de la aglomeración de Lille, cercanías inmediatos de grandes lugares industriales) y las zonas rurales que no muestran contaminaciones netas con excepción del cadmio aportado por la fertilización fosfatada. Además de una visión espacial de los contenidos para 8 principales elementos traza, los tratamientos permitieron tener un buen conocimiento estadístico de los contenidos usuales estratificando por materiales parentales y por pequeñas regiones naturales. Estos “contenidos agrícolas habituales” (TAH) así estratificados pueden estar correctamente estimados considerando todos los valores incluidos entre el percentil 10 y el percentil 90. Estos TAH pueden estar usados como valores de referencia mas apropiados que simples estadísticas calculadas a escala regional o epartamental, particularmente en el cuadro de la interpretación del estado de los medios o para proponer a los servicios de salud y medio ambiente de las Agencias Regionales de Salud valores umbrales de selección para tomar en cuenta tal o tal elementos traza en una evaluación de los riesgos sanitarios.

National audience

International audience; Soils are characterised by a spatial variability in the three dimensions (3D) of space. However, 3D studies remain scarce due to the qualitative nature of many soil horizon characteristics, notably the horizon designation. Indeed, existing 3D tools are mainly developed for quantitative data. To solve this difficulty, we propose a new approach based on the interpolation of the horizon thickness to derive digital elevation models for both the upper and the lower limits of each horizon. This approach was applied to Planosols previously extensively studied with 2D approaches. The pseudo 3D obtained representation evidences soil processes that were missed in 2D approaches. As an example, we evidence the impact of differential weathering, resulting from the mineralogical heterogeneity of the parent material, on the subsequent pedogenesis. Les sols sont des continuums tridimensionnels (3D), caractérisés par une variabilité spatiale dans l'ensemble des directions de l'espace, mais les études 3D demeurent rares. Une des difficultés majeures des approches 3D est due à la nature qualitative de nombreuses caractéristiques des horizons, dans la mesure où la plupart des outils 3D existants sont principalement développés pour l'interpolation 3D de données quantitatives. En substitution à l'interpolation directe de la variable « nom de l'horizon », nous proposons une approche basée sur l'interpolation de l'épaisseur des horizons pour calculer les modèles numériques d'altitude correspondant aux limites de chaque horizon, permettant ainsi une visualisation pseudo 3D. Cette étude, appliquée à des Planosols bien caractérisés en 2D par ailleurs, montre que la représentation 3D des sols permet de souligner des processus omis lors des approches précédentes, tels que l'impact de l'altération différentielle, résultant de l'hétérogénéité initiale du matériau parental, sur une pédogenèse ultérieure.

National audience

International audience

absent

International audience

National audience

Cet article introduit les nouveaux besoins en information spatialisée générée par les techniques d'agriculture de précision. Il rappelle mes différentes méthodes d'intervention des techniques culturales prenant en compte ou cherchant à atténuer la variabilité des caractères du milieu physique. Il souligne l'importance de la variabilité temporelle dans toute analyse spatiale impliquant l'étude des transferts (eau, énergie). L'analyse montre que le besoin d'information à des échelles fines implique la mise en oeuvre de recherches méthodologiques comme le développement de nouveaux moyens de prospection, l'adaptation des méthodes d'interpolation statistiques (pour l'estimation des variables et aussi de leur incertitude) ou la valorisation des données exhaustives disponibles. Des recherches plus fondamentales sont également envisagées avec notamment une meilleure connaissance des structures et des fonctionnements du milieu physique aux échelles fines (du dm2 à quelques m2). Cette analyse des besoins en information conduit à élargir le thème de l'agriculture de précision à celui de la "gestion spatialisée des agro-systèmes". Dans une dernière partie, quelques travaux publiés dans cet ouvrage sont mis en regard des prospectives de recherches énoncées.

National audience; La mise en oeuvre à la parcelle des techniques d'agriculture de précision se base sur une segmentation de l'espace qui repose souvent sur une cartographie des sols. Dans cet article, nous présentons les différentes phases de la cartographie des sols à l'échelle parcellaire en nous appuyant sur deux exemples d'étude en région Laonnoise. Deux cartes réalisées à l'échelle du l/2 500 ont été établies en croisant différentes informations : micro-topographie, photographies aériennes, sondages à la tarière, profils pédologiques. Deux types de variabilité spatiale liés à la géomorphologie et à la géologie des deux parcelles ont été mis en évidence. La méthode de cartographie des sols par un pédologue expert comporte de nombreux avantages, entre autres l'adaptabilité aux objectifs et au milieu. Elle permet également un accès direct aux paramètres du sol nécessaires à l'utilisation de modèles de culture. Elle présente néanmoins deux limites : (1) la nécessité de réaliser de nombreux sondages et (2) la difficulté à cartographier l'incertitude sur les limites et le contenu des unités cartographiques. L'utilisation de données plus exhaustives telles des mesures de télédétection, de cartographie de rendement ou de géophysique doit permettre de diminuer le nombre de sondages et d'améliorer la pertinence de la cartographie. Enfin, compte tenu du coût telles opérations, il semble judicieux de préconiser mise en place de parcelles voire de secteurs de références où la caractérisation de la variabilité spatiale des sols et de leurs propriétés serait réalisée d'une façon approfondie. La caractérisation d'autres parcelles dans le même contexte géographique en serait ainsi considérablement allégée.

National audience

National audience; Le développement des techniques d'agriculture de précision par les agriculteurs nécessite une connaissance détaillée sur les sols et les cultures. Une cartographie à grande échel1e s'impose afin de mieux apprécier la variabilité spatiale des sols et de leurs propriétés intrinsèques à l'échelle intraparcellaire. L'apparition de nouveaux capteurs faisant appel à des méthodes électrique ou électromagnétique et permettant la mesure de la résistivité électrique des sols offre de nouvelles possibilités d'études spatio-temporelles. Les prospections géophysiques assurent une reconnaissance de la variabilité spatiale des sols selon différentes échelles spatiales, et de plus, elles offrent une vision 3D de la couverture pédologique. Des acquisitions multidates permettent une étude dynamique de son fonctionnement hydrique interne. A l'inverse de la télédétection, la géophysique ne peut fournir des informations instantanées sur de grands territoires. Elle apparaît ainsi comme une méthode complémentaire répondant aux besoins de l'agriculture de précision.

International audience; La forte variabilité spatiale des sols est l'une des raisons avancées pour l'utilisation des techniques d'agriculture de précision. Toutefois, un obstacle majeur à l'adoption par les agriculteurs de ces techniques est le manque de données détaillées sur les sols et sur les cultures (Robert, 1999). l'analyse des cartes de rendement et l'initialisation de modèles de culture d'aide à la décision pour une optimisation locale des interventions, impliquent la connaissance précise et exhaustive du milieu. Une cartographie à grande échelle s'impose afin de mieux apprécier la variabilité spatiale des sols et de leurs propriétés intrinsèques à l'échelle intraparcellaire. Le suivi des variations temporelles et spatiales des caractéristiques d’état du sol comme la teneur en eau serait souhaitable pour une meilleure gestion de l’irrigation.L'acquisition de la variabilité spatiale intraparcellaire des sols peut être réalisée par une cartographie détaillée avec une prospection conventionnelle à la tarière (Nicoullaud et al., cet ouvrage). Cette méthode implique des moyens proportionnels au nombre d’observations jugées nécessaires en fonction de la variabilité même du milieu, de l'efficience du pédologue cartographe et de la précision souhaitée. Elle se heurte aux difficultés d'interpolation entre les points d'observation, surtout dans le cas où l'on ne dispose pas d'indicateurs aisément accessibles à la surface du sol (couleurs, pierrosité, morphologie du relief ...). Les méthodes de cartographie par expertise montrent ici leur limite face à une cartographie qui se veut elle aussi de «précision». De plus, cette méthode privilégie la cartographie de caractéristiques pérennes et ne peut pas aborder l'analyse de la variabilité de caractéristiques conjoncturelles des sols. En effet, ces mesures et observations nécessitent un temps d'acquisition trop long incompatible avec une étude de l’évolution temporelle de variables d'état sur de grandes surfaces. Sa principale limite réside aussi dans son coût élevé.Face à ces nouveaux besoins, on cherche donc à accélérer la réalisation des mesures à l’aide d’appareils automatiques. L’un des moyens utilisés est celui de la réception d’un signal physique quelconque émis de façon naturelle ou par un émetteur. Dans ce domaine, les nouvelles méthodes spatiales (télédétection) ou de géophysique au sol permettent une acquisition rapide et exhaustive d'informations sur le sol, de façon non intrusive. I l est en effet souhaitable de pouvoir réaliser une investigation non destructive car toute excavation modifie le milieu, sa structure à l’emplacement du sondage et son fonctionnement sur un volume qui peut être beaucoup plus important.L'objectif des travaux réalisés dans le cadre de l’action «agriculture de précision » était d’expérimenter les méthodes de télédétection et de géophysique comme moyen d'aide à la cartographie et à la reconnaissance de la variabilité spatiale des sols et de leurs propriétés prennes au sein d’une parcelle. Il s'agissait également d’acquérir des données fiables sur l'état hydrique instantané de la couvert ure pédologique, et ainsi établir des suivis dans le temps permettant de rendre compte du fonctionnement hydrique des sols. Enfin, une comparaison des méthodes géophysiques au sol et de télédétection a été réalisée en termes de con vergence ct de complémentarité des résultats sur un même site expérimental.

1

EUROPEAN SOIL BUREAU RESEARCH REPORT NO. 20; International audience

International audience

Estimation des paramètres sols pour STICS à partir d'une base de données spatialisées sur les sols à petite échelle.. Séminaire STICS

absent

National audience

Les sols ont un rôle régulateur évident sur les flux d'eau au travers de leurs propriétés hydrodynamiques qui agissent sur les processus d'infiltration, de stockage et de ruissellement. Ces propriétés influencent également la qualité de l'eau puisque les échanges aux interfaces sont conditionnés par les temps de transfert. La gestion de l'eau dans les sols a longtemps été la préoccupation de la production agricole tant pour limiter les excès d'eau (drainage) que pour palier les insuffisances climatiques (irrigation). Les nouveaux objectifs environnementaux impliquent une réactualisation des connaissances sur les propriétés physiques des sols, notamment avec la prise en compte de leur variabilité spatiale aux différentes échelles. Le présent article se focalise sur les verrous actuels et propose plusieurs champs d'étude en relation avec les nouveaux moyens de mesure désormais à notre disposition. Aux échelles détaillées, il est nécessaire de développer une approche tridimensionnelle de la porosité et des flux hydriques ainsi qu'une meilleure connaissance de l'influence de la nature et de l'histoire des matériaux sur les propriétés physiques. Aux plus larges échelles, la question demeure celle de la généralisation spatiale de mesures ponctuelles et coûteuses. Différentes pistes sont examinées : les méthodes géophysiques non destructives, les fonctions de pédotransfert établies sur des bases déterministes et les nouvelles méthodes de spatialisation numérique combinant des données ponctuelles avec des mesures spatiales et exhaustives. Enfin, une gestion des risques de dégradation est proposée face aux menaces qui pèsent sur les propriétés physiques des sols: tout d'abord, par une intégration du suivi de ces propriétés dans les systèmes de surveillance des sols à long terme; ensuite, par une utilisation accrue des outils de gestion de la politique agricole commune pour orienter les pratiques agricoles ; enfin, par le développement d'une modélisation capable d'intégrer des connaissances « incertaines » et peu nombreuses dans la gestion des flux d'eau aux différentes échelles d'espace et de temps. Ces orientations devraient apporter une aide aux acteurs et gestionnaires des territoires qui se trouvent confrontés à la complexité de la diversité et de la variabilité spatiale des sols.

National audience

International audience; The present study re-examines the influence of ecological conditions on the health of silver fir (Abies alba) measured in 1989, during the so-called forest decline crisis, in the sandstone portion of the Vosges mountains, on the basis of an assessment of almost 3000 forest management units (10–20 ha each). Relationships between defoliation and needle yellowing (related to Mg deficiency) and environmental factors were analysed with contingency tables and modelled using discriminant functions. The results confirmed the predominant influence of altitude and stand age; these two factors explain 70% of the spatial variability of defoliation and 64% of that of yellowing. In addition, a database composed of 178 soil analytical profiles was analysed in relation to the geographic database. The commonly used variable “altitude” appeared to combine the influence of several related variables which are crucial for the biological functioning of the tree: especially the plant available water holding capacity and chemical characteristics were negatively correlated with elevation in the study area. This ecological feature is likely to be common to a number of mid-elevation mountain range in Europe and was often neglected in the earlier studies on forest decline; Ce travail réexamine l’influence des conditions écologiques sur le dépérissement du sapin, mesuré lors de la crise du dépérissement forestier dans les Vosges, sur la base d’une notation exhaustive de 3 000 parcelles forestières (10–20 ha) gérées par l’Office National des Forêts dans les Vosges gréseuses. Les relations entre défoliation et jaunissement des aiguilles (généralement dû à une carence en Mg) et les conditions environnementales moyennes de chaque parcelle ont été étudiées par des tableaux de contingence, et modélisées en utilisant une analyse discriminante. L’altitude et l’âge des peuplements expliquent respectivement 70 % de la défoliation et 64 % du jaunissement. Le paramètre « altitude » combine de nombreux facteurs influençant le fonctionnement physiologique de l’arbre. En utilisant une base de données de 178 profils pédologiques, nous montrons que l’altitude est négativement corrélée à la réserve utile des sols et au taux de saturation, indépendamment du type de grès. Ce type de distribution est probablement assez banale dans un certain nombre de moyennes montagnes européennes, et forme un biais souvent négligé dans les études de dépérissement

Cet article présente une synthèse des recherches effectuées depuis une dizaines d'années sur l'acidification des sols et des eaux dans le massif vosgien et ses conséquences biologiques. L'acidité des sols et des eaux est définie et sa distribution géographique présentée. L'acidification récente des sols et des eaux est démontrée et les facteurs responsables de cette tendance sont discutés à l'aide de bilans d'éléments minéraux. Puis, les conséquences biologiques sur la faune aquatique, le dépérissement forestier et la santé humaine sont analysés.