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International audience; Soil acidification and declining fertility are widespread in sub‐Saharan Africa. Nutrient depletion is mainly related to nutrient mining driven by biomass removal without replenishment of nutrients through use of fertilisers. Concomitant acidification is due to the high ash alkalinity of harvested biomass. We determined the nutrient content and ash alkalinity of biomass of the main crops produced in smallholder mixed crop–livestock farming systems in the Malagasy Highlands of Madagascar and calculated the soil acidification/alkalinisation occurring through biomass transfer. Samples of rice and forage were collected from 70 rice plots and 91 cultivated forage plots, and 70 manure samples were collected from farms. Nutrient exports induced by crop harvesting resulted in annual losses of 57 kg nitrogen (N), 6 kg (phosphorus) P and 33 kg potassium (K) ha–1 for rice (grain + straw), and 31–51 kg N, 8–9 kg P and 29–57 kg K ha–1 for each forage cut (with three cuts per year on average). The ash alkalinity of samples, calculated as the difference between cation and anion contents, was 49–100 cmolc kg–1 for forage crops, 31 cmolc kg–1 for rice straw, and only 4 cmolc kg–1 for rice grains. Biomass removal caused a loss of nutrients and an increase in soil acidity. Owing to low nutrient retention efficiency during the handling and storage of manure, the traditional input of manure at 5 t fresh matter ha–1 is insufficient to balance nutrient and alkalinity losses in Malagasy mixed crop–livestock farming systems. Maintaining productive and sustainable mixed crop–livestock farming systems requires greater attention to ensuring a nutrient balance at both plot and farm levels.

International audience; The overuse of natural aggregates for construction causes many environmental problems. In light of their environmental impact, the discussion has increasingly focused on using alternative plant-based materials and processes such as oil palm shells (OPS). However, previous studies show that OPS have a weak adhesion with cement paste, which results in a decrease in the physical and mechanical properties of OPS concretes. One of the solutions for this problem is to carry out a surface treatment on OPS before using them in concrete. This study has examined the influence of five treatments on the physical and mechanical properties of concrete: treatment with lime (CH), sodium silicate (SS), polyvinyl alcohol (PVA), heat treatment (TH) and OPS saturation (SAT). Lime treatment (CH) on OPS showed good improvement in the mechanical properties of concrete, compared to untreated OPS. © 2017 Elsevier Ltd

National audience

Correspondance auteur: Bravin M.N. CIRAD, UPR Recyclage & Risque 78, F-34398 Montpellier, France E-mail: matthieu.bravin@cirad.fr; International audience; Using a root mat approach, we quantified how root-induced alkalization controlled the establishment of copper (Cu) gradients in the rhizosphere of durum wheat (Triticum turgidum, durum L.) cropped in a strongly acidic, Cu-contaminated soil. Rhizosphere pH increased over 6 mm in soil, reaching up to +2.8 units close to root mat surface. Conversely, free Cu2+ activity decreased by 3 orders of magnitude and total Cu concentration by 3-fold in the rhizosphere solution, while labile Cu assessed by DGT (diffusive gradients in thin films) was halved. The DIFS (DGT-induced flux in soils and sediments) model failed to adequately simulate Cu depletion in the rhizosphere solution, showing that root-induced alkalization almost entirely explained Cu depletion while plant uptake had little impact. We modeled the observed pH gradient to recalculate its radial extension around a single root. The gradient of free Cu2+ activity in solution, deduced from pH modeling, extended over 1-4 mm in the rhizosphere depending on root radius and OH- efflux from root. Rhizosphere alkalization dramatically decreased root exposure to Cu, substantiating that root-induced chemical changes in the rhizosphere should be better accounted for to assess metal bioavailability to plants

A distinctive feature of the Nhecolaˆndia, a sub-region of the Pantanal wetland in Brazil, is the presence of both saline and freshwater lakes. Saline lakes used to be attributed to a past arid phase during the Pleistocene. However, recent studies have shown that saline and fresh water lakes are linked by a continuous water table, indicating that saline water could come from a contemporary concentration process. This concentration process could also be responsible for the large chemical variability of the waters observed in the area. A regional water sampling has been conducted in surface and sub-surface water and the water table, and the results of the geochemical and statistical analysis are presented. Based on sodium contents, the concentration shows a 1: 4443 ratio. All the samples belong to the same chemical family and evolve in a sodic alkaline manner. Calcite or magnesian calcite precipitates very early in the process of concentration, probably followed by the precipitation of magnesian silicates. The most concentrated solutions remain under-saturated with respect to the sodium carbonate salt, even if this equilibrium is likely reached around the saline lakes. Apparently, significant amounts of sulfate and chloride are lost simultaneously from the solutions, and this cannot be explained solely by evaporative concentration. This could be attributed to the sorption on reduced minerals in a green sub-surface horizon in the ‘‘cordilhieira'' areas. In the saline lakes, low potassium, phosphate, magnesium, and sulfate are attributed to algal blooms. Under the influence of evaporation, the concentration of solutions and associated chemical precipitations are identified as the main factors responsible for the geochemical variability in this environment (about 92 % of the variance). Therefore, the saline lakes of Nhecolaˆndia have to be managed as landscape units in equilibrium with the present water flows and not inherited from a past arid phase. In order to elaborate hydrochemical tracers for a quantitative estimation of water flows, three points have to be investigated more precisely: (1) the quantification of magnesium involved in the Mg-calcite precipitation; (2) the identification of the precise stoichiometry of the Mg-silicate; and (3) the verification of the loss of chloride and sulfate by sorption onto labile iron minerals.

Evidence of soil degradation impeding soil tillage and irrigation in cultivated soils in Pakistan is identified, described and represented in a general process of degradation. Based on a chemical analysis of soil characteristics, it is shown that a more general geochemical degradation process may occur in these soils. Two paths of salinization, i.e. neutral salinization and alkalinization inducing a process of sodification, are identified. The wide range of chernical properties of soils and corresponding geochemical processes can be explained by the great diversity of quality in irrigation water that is taken either from the canal or from the groundwater. The basic module of a geochemical model AQUA (Valles and DeCockborne, 1992) is calibrated with the help of a study of the soil geochemical properties (identification of minerals, characterization of exchanges) and then used to assess the effect of four different water qualities on sandy and loamy soils. Based on these scenarios, the salinity, alkalinity and sodicity hazard of irrigation water is assessed by taking into account simultaneously the electrical conductivity and the residual alkalinity (calcite-residual alkalinity, residual sodium carbonates) or irrigation water and the soil cation exchange capacity: these three indicators appear the most relevant in the context of the study. (Resume d'auteur)

Chronic, inflammatory, neuropathic, or incisional pain is affecting about 20 % of the adult population and up to 50 % of the elderly population. It thus represent a real public health issue. Despite the existence of large families of analgesics, treatments are often ineffective. This is due in large part to a lack of knowledge of the patho-physiological mechanisms of pain. During my PhD, I have been interested in the roles and regulation of molecular sensors of the pain recently highlighted: ion channels (ASICs "Acid Sensing Ion Channels "). ASICs constitute a family of excitatory cationic channels. The ASIC3 channels, in particular, are present in sensory neurons that innervate the skin, muscles, organs and joints. They are activated by low extracellular acidification occurring in many patho-physiological mechanisms such as inflammation, ischemia, tumor growth, or the subsequent tissue damage, for example, surgery. In a first study, we showed that ASIC3 channels play a crucial role in the development of post -operative pain, including postural pain, close to clinical cases. From a plantar incision model in rats, we demonstrated an over-expression of ASIC3 channels in sensory neurons innervating the operated hindpaw. Pharmacological inhibition (with toxin) and invalidation (siRNA) of ASIC3 in vivo reduce pain behavior. Our second study focused on the human ASIC3 channel, not yet extensively studied. I demonstrated that this channel has a unique and inducible property which gives it a sensitivity not only to acidification, but also to the extracellular alkalinization. This alkaline sensitivity is an intrinsic characteristic of the channel. It involves two specific arginine residues in the human channel that are present in its extracellular loop.Thus the human ASIC3 channel adapts its activity at different pH environments, and could participate in the fine regulation of membrane potential and neuronal sensitization. More recently, I have studied the regulation of ASIC3 channel by inflammatory lipids and there effects on pain. Interestingly, I showed that lysophosphatidylcholine (LPC), a lipid produced from the degradation of the membrane during inflammation, is a new activator of ASIC3 channel under normal pH conditions. Moreover, in synergy with moderate acidosis (pH 7.0), the LPC and its non-metabolizable analogue produce spontaneous pain in rats. This pain is reduced in the presence of the ASIC3 inhibitory toxin., Les douleurs chroniques, d’origine inflammatoire, neuropathique ou incisionnelle, affectent environ 20 % de la population adulte et jusqu’à 50 % de la population âgée. Elles représentent ainsi un véritable enjeu de santé publique. Malgré l’existence de grandes familles d’analgésiques, les traitements restent souvent inefficaces. Cela est dû en grande partie à un manque de connaissances des mécanismes physiopathologiques de la douleur. Durant ma thèse, je me suis intéressée aux rôles et aux régulations de senseurs moléculaires de la douleur récemment mis en évidence: les canaux ioniques ASIC (« Acid Sensing Ion Channels »). Les ASIC forment une famille de canaux cationiques, excitateurs. Les canaux ASIC3, en particulier, sont présents dans les neurones sensoriels qui innervent la peau, les muscles, les viscères et les articulations. Ils sont activés par de faibles acidifications extracellulaires qui se produisent au cours de nombreux mécanismes physiopathologiques comme l’inflammation, l’ischémie, le développement tumoral, ou encore les lésions tissulaires consécutives, par exemple, à une chirurgie. Dans une première étude, nous avons montré que les canaux ASIC3 jouent un rôle primordial dans le développement des douleurs post-opératoires, notamment dans les douleurs posturales, proches des cas cliniques. A partir d’un modèle d’incision plantaire chez le rat, nous avons mis en évidence une surexpression des canaux ASIC3 dans les neurones sensoriels qui innervent la patte opérée. L’inhibition pharmacologique (toxine) et génique (siARN) d’ASIC3 in vivo réduit le comportement douloureux. Notre seconde étude a porté sur le canal ASIC3 humain, peu étudié jusqu’ici. J’ai démontré que ce canal possède une propriété originale et inductible qui lui confère une sensibilité, non seulement à l’acidification, mais également à l’alcalinisation extracellulaire. Cette sensibilité alcaline est une caractéristique intrinsèque du canal. Elle implique deux résidus arginine spécifiques à la protéine humaine et présents sur sa boucle extracellulaire. Le canal ASIC3 humain, en adaptant son activité à différents environnements de pH, pourrait ainsi participer à la régulation fine du potentiel de membrane et à la sensibilisation neuronale. Plus récemment, j’ai étudié la régulation du canal ASIC3 par des lipides inflammatoires et ses conséquences sur la douleur. De manière très intéressante, je démontre que la lysophosphatidylcholine (LPC), un lipide issu de la dégradation membranaire lors de processus inflammatoires, est un nouvel activateur du canal ASIC3 en conditions normales de pH. De plus, en synergie avec une acidose modérée (pH 7,0), la LPC et son analogue non métabolisable produisent une douleur spontanée chez les rats, qui est réduite en présence de toxine inhibitrice d’ASIC3.

One of the most serious problems for the agriculture in many countries of the world is represented by the presence of excessive amounts of soluble salts in the soil. Soil salinisation has been identified as a major process of land degradation, and the main cause of land desertification, particularly in arid or semi-arid areas. This phenomenon is mainly due to artificial irrigation with waters of inadapted quality in the absence of adequate drainage systems, especially in arid or semi-arid regions. It was estimated from various available data that the world is losing at least three hectares of productive land every minute because of increasing soil salinity (Abrol et al., 1988). The social and economic repercussions of soil salinisation impact severely impact the populations of arid and semi-arid regions. It is in fact the population of developing countries that is hardest hit by the consequences of this phenomenon., Un du problèmes les plus sérieux pour l'agriculture dans beaucoup de pays du monde est représenté par la présence de quantités excessives de sels solubles dans le sol. Le salinisation de sol a été identifiée comme un des processus les plus importants de dégradation des sols, et la cause principale de désertification des terrains. Ce phénomène est principalement dû à une irrigation avec de l'eau de qualité inadaptée, souvent à cause de sa faible disponibilité, en l'absence de canalisations adéquates, particulièrement dans des régions arides ou semi-arides de la planète. On a estimé à partir de diverses données disponibles que le monde perd au moins trois hectares de terre productive chaque minute en raison de salinité croissante des sols (Abrol et al., 1988). Les répercussions sociales et économiques ce phénomène grèvent sévèrement sur les populations des régions arides et sub-arides du monde. C'est en fait la population des pays en voie de développement qui est le plus durement frappée par les conséquences de ce phénomène., Uno del maggiori problemi per l'agricoltura in molti paesi del mondo è rappresentato dalla presenza di eccessive quantità di sali solubili nel terreno. Il processo di salinizzazione rappresenta infatti uno dei processi più importanti di degradazione dei suoli e la causa principale di desertificazione delle terre. Questo fenomeno è principalmente dovuto alla messa in atto di pratiche irrigue con l’utilizzo di acque non idonee, spesso a causa della scarsa disponibilità, in assenza di adeguati sistemi di drenaggio, ed è particolarmente rilevante nelle regioni aride o semiaride del pianeta. I dati a disposizione stimano la perdita di aree produttive nel mondo in almeno tre ettari ogni minuto a causa della crescente salinizzazione dei suoli (Abrol et al., 1988). Le ripercussioni sociali ed economiche di questo fenomeno hanno quindi un effetto drastico soprattutto sulle popolazioni delle regioni aride e sub-aride del mondo. È in effetti la popolazione dei paesi in via di sviluppo che è più duramente colpita dalle conseguenze di questo fenomeno., EQA - International Journal of Environmental Quality; Vol 5 (2010); 15-22

In mammals fertilization triggers a series of Ca(2+) oscillations that not only are essential for events of egg activation but also stimulate oxidative phosphorylation. Little is known, however, about the relationship between quantitative changes in egg metabolism and specific long-term effects in offspring. This study assessed whether post-natal growth is modulated by early transient changes in NAD(P)H and FAD(2+) in zygotes. We report that experimentally manipulating the redox potential of fertilized eggs during the pronuclear (PN) stage affects post-natal body weight. Exogenous pyruvate induces NAD(P)H oxidation and stimulates mitochondrial activity with resulting offspring that are persistently and significantly smaller than controls. Exogenous lactate stimulates NAD(+) reduction and impairs mitochondrial activity, and produces offspring that are smaller than controls at weaning but catch up after weaning. Cytosolic alkalization increases NAD(P)(+) reduction and offspring of normal birth-weight become significantly and persistently larger than controls. These results constitute the first report that post-natal growth rate is ultimately linked to modulation of NAD(P)H and FAD(2+) concentration as early as the PN stage.

Water from small alluvial aquifers constitutes an attractive and low-cost option for irrigation and rural development in Northeastern Brazil. Based on piezometric measurements, geochemical analyses and electrical conductivity estimates, the present case study identified the main processes determining the hydrosaline dynamics of an alluvial aquifer in a small watershed inserted in the crystalline bedrock of a semi-arid region in Ceará and evaluated the availability of water for irrigation. Accumulation of salts in soil are related to evaporative flux from the aquifer and is increased by irrigation from the groundwater of the alluvial aquifer. The water in these aquifers may be used for irrigation, but represents a risk of soil salinization and alkalinization. Integrated management of surface and underground water resources in the Forquilha watershed may help control irrigation water quality (salinity and residual alkalinity), thereby rationalizing the use of local reservoirs and minimizing losses from evaporation. It has to take into account the complex dynamic of salts and water between the reservoirs, release of water into the river, floods and irrigations. A agricultura irrigada a partir da água subterrânea dos pequenos aqüíferos aluviais é uma alternativa interessante e de baixo custo para o desenvolvimento do meio rural no Nordeste brasileiro. A partir de um estudo de caso numa micro-bacia no centro da área cristalina do semiárido cearense é analisada a contribuição de características físicas (piezometria), geoquímicas e de modelos (de balanço hidrológico e de massa) para identificar a origem e os principais processos que governam a dinâmica da salinidade das águas de um pequeno aqüífero aluvial e avaliar a disponibilidade de água para irrigação. A irrigação conduz a uma redistribuição dos sais da zona saturada para a zona não saturada do aqüífero, podendo ocorrer acumulação. Devido as suas características, as águas do aqüífero aluvial podem ser usadas para a irrigação, entretanto, existe certo grau de risco de salinização e sodificação dos solos. O manejo integrado das águas superficiais e subterrâneas da bacia permite controlar a qualidade da água (salinidade e sodicidade residual) disponibilizada para a irrigação, permitindo ainda um melhor aproveitamento das águas dos açudes e limitando as perdas por evaporação. Ele deve levar em conta a dinâmica complexa da água e dos sais entre os reservatórios, as liberações de água no rio, as cheias e as irrigações.

The present study presents new insights into pH dynamics in the rhizosphere of alpine pennycress (Noccaea caerulescens (J. Presl & C. Presl) F.K. Mey), maize (Zea mays L.) and ryegrass (Lolium perenne L.), when growing on three soils contaminated by trace metals with initial pH values varying from 5.6 to 7.4. The pH dynamics were recorded, using a recently developed 2D imaging technique based on planar pH optodes. This showed that alpine pennycress and ryegrass alkalinized their rhizosphere by up to 1.7 and 1.5 pH units, respectively, whereas maize acidified its rhizosphere by up to −0.7 pH units. The alkalinization by the roots of alpine pennycress and ryegrass was permanent and not restricted to specific root zones, whereas the acidification along the maize roots was restricted to the elongation zone and thus only temporary. Calculations showed that such pH changes should have noticeable effects on the solubility of the trace metal in the rhizosphere, and therefore on their uptake by the plants. As a result, it is suggested that models for trace metal uptake should include precise knowledge of rhizospheric pH conditions.

"In sahelian countries, agriculture often relies on irrigation especially for rice cropping which has been introduced these last decades. As most of the water resources used for irrigation (mainly rivers and lakes) have an alkaline composition, rice cropping is often held as responsible for soil alkalinization. In order to evaluate the probability for this process to occur, we studied 3 different sites in West Africa where numerical simulation of the geochemical interactions between soil, irrigation water and groundwater were performed with PHREEQC. It was possible to simulate the evaporation of the ponding water, the mixing between groundwater and irrigation water, the lateral drainage (flushing) and the leaching, and finally the management of the crop residues. By performing prospective simulations over 60 cropping cycles it has been shown that soil alkalinization and sodication are not inevitable in these area especially if the cropping is properly managed. Moreover, when straw is removed and the plot flushed before the new cropping season, alkaline soils can even be improved with rice cropping."

The impact of a large rhizosphere alkalisation on copper (Cu) bioavailability to durum wheat (Triticum turgidum durum L.) initially exposed to a broad range of bulk soil pH (4.8–7.5) was studied. Plants were exposed to a Cu-contaminated soil treated with eight levels of lime (Ca(OH)2) and supplied with NO3 − or NH4 +-NO3 −. Nitrate-fed plants strongly increased their rhizosphere pH to about 6.9–7.6, whatever the initial pH. NH4 +-NO3 −-fed plants slightly acidified their rhizosphere down to 3.9. Free Cu2+ concentration in the rhizosphere was 3 orders of magnitude larger for NH4 +-NO3 − than NO3 −fed plants. Consequently, Cu bioavailability was 2.4- to 4.2-fold larger for NH4 +−NO3 −-fed plants which demonstrates the importance of rhizosphere alkalisation to restrict metal bioavailability in acidic soils. Copper bioavailability of NO3 −-fed plants initially exposed to a broad range of bulk soil pH was insensitive to bulk soil pH, as rhizosphere pH was ultimately neutral in any case.

The irrigated perimeters of the “Office du Niger” (Mali), is characterized by a tendency of soils toward alkalization and the variable yield performances of irrigated rice, as influenced by nitrogen fertilization. The objective of this study is to analyze the interactions between the in situ physical/chemical properties of soil and the modes of application of cultural practices such as nitrogen fertilization, rice transplanting and water management, and their influence on the nitrogen use efficiency by the rice plant, rice growth and yield. The operational objective is to identify the rice growing practices that can improve the nitrogen use efficiency in the specific context of alkaline soils. The method combines an agronomic diagnosis in other to identify factors that influence the actual situation of farmer plots and laboratory and field experiments to analyse the identified factors.The agronomic diagnosis done in the field of ten peasants permitted to classify the plots in three groups according to the nature of soils and the floodwater management. If the alkali nature of soil and/or the bad floodwater management practices determined the measured outputs, great yield variability within the same group remained nevertheless influenced by cultural practices. The respect of nitrogen fertilization plan and/or the age of the transplanted rice plants appear to be factors that can explain this variability.The results of laboratory and pot experiments permitted to determine the effects of soil alkalinity and floodwater level on the nitrogen dynamics following urea topdressing. The volatilization process of ammonia is more important on alkali soil and in presence of a floodwater. This process concerns only 20% of the applied nitrogen, while denitrification appears potentially more important in the absence of a floodwater and on a less or non alkali soil. These observations are probably the results of favourable conditions for nitrification in the absence of floodwater and a more microflore activity on non alkaline soil. Without flooding, rice growth in pot is more affected on alkaline than non alkaline soil, depending on the availability of nitrogen and the in situ soil pH.The results of field experiments confirmed the important effect of nitrogen application, soil type, water management and their interactions on N use efficiency and rice yield. The nitrogen use efficiency rate was much higher and resulted in more vegetative growth on alkaline soil, showing less nitrogen losses since irrigation water was well managed. Independently of N nutrition, rice reproductive organs and grain production are affected on alkaline soils. Short draining periods during fertilizer applications does not show significant effects on N use efficiency and yield. In contrast to the working hypothesis, transplanting of old rice plants does not show negative effect on rice production; even though tillering is affected, plants seem to adjust the unfavourable conditions of their new environment.Yield improvement strategies must be sought through nitrogen management practices (reduction in N losses during applications) in non alkaline soils, and reduction in the effects of unfavourable pH on grain production in alkaline soils. In non alkaline soil, the benefit of short drainage during the period of fertilizer application is questionable since N loses are mainly related to nitrification and denitrification processes. It seems then preferable to take into account the high reducing conditions when applying N fertilizer. On alkaline soils, lowering the in situ pH and maintaining flood water at optimal level should be preferred. Cultural practices based on knowledge of soil pH and redox potential would be an ideal solution. A deeper analysis and modelling of soil-water-plant system seem necessary to improve management of the alkali soils of the “Office du Niger”., Dans les périmètres irrigués de l'Office du Niger (Mali), le contexte est caractérisé par une tendance à l'alcalinisation des sols et des performances variables de la riziculture irriguée, en relation avec l'efficience de la fertilisation azotée. L'objectif de ce travail est d'analyser les interactions entre les propriétés physico-chimiques du sol in situ et les modalités d'application des techniques culturales telles que la fertilisation azotée, le repiquage et la gestion de l'eau, et leur influence sur l'alimentation azotée, la croissance et le rendement du riz. L'objectif finalisé est d'identifier les pratiques culturales sur lesquelles on pourrait agir pour améliorer l'efficience des apports d'azote et le rendement dans ce contexte spécifique de sols alcalins. La démarche combine un diagnostic agronomique pour identifier les situations que l'on rencontre dans les parcelles des agriculteurs puis une analyse expérimentale au laboratoire et au champ pour analyser l'influence des principaux facteurs identifiés.Le diagnostic agronomique effectué dans les parcelles de dix paysans de la zone a permis de classer les parcelles suivies en trois groupes en fonction de la nature des sols et de la maîtrise de la lame d'eau en riziculture irriguée. Si la nature alcaline du sol ou la mauvaise maîtrise de la lame d'eau déterminent les rendements mesurés, il reste néanmoins une forte variabilité à l'intérieur d'un même groupe en fonction des pratiques culturales. Le respect du calendrier de fertilisation azotée ou l'age des plants au repiquage apparaissent comme variables et susceptibles d'expliquer cette variabilité.Les résultats obtenus au laboratoire en réacteur fermé et en pot de culture ont permis de mettre en évidence l'effet déterminant de la nature plus ou moins alcaline du sol et de la présence d'une lame d'eau sur la dynamique de l'azote suite à un apport d'urée. La volatilisation d'ammoniac est plus importante sur sol alcalin et en présence d'une lame d'eau. Ces pertes ne dépassent cependant pas 20% de l'azote apporté, et les pertes d'azote par dénitrification apparaissent potentiellement plus importantes en l'absence d'une lame d'eau et sur sol peu alcalin. Ces observations résultent probablement d'une activité plus importante de la microflore sur sol non alcalin et de conditions favorables à la nitrification en l'absence d'une lame d'eau. La croissance du riz en pot est très fortement affectée sur sol alcalin mais aussi dans une moindre mesure sur sol non alcalin en l'absence de lame d'eau, en relation avec la disponibilité de l'azote et le pH in situ.Les résultats obtenus dans les expérimentations au champ confirment l'effet déterminant de la fertilisation azotée, du type de sol, de la gestion de lame d'eau et de leurs interactions sur l'efficience de la fertilisation azotée et le rendement du riz. Le coefficient apparent d'utilisation de l'azote est plus élevé et favorise le développement végétatif sur sols alcalins, témoignant de moindres pertes d'azote dans la mesure où la lame d'eau est maîtrisée. Par la suite, la mise en place des organes reproducteurs et la production de grain sont affectées sur les sols alcalins, indépendamment de la nutrition azotée. Un assec de courte durée lors des apports d'engrais ne montre pas d'effet significatif sur l'efficience de l'azote et le rendement. Contraitrement à l'hypothèse de départ, le repiquage de plants âgés ne montre pas d'effet négatif sur la production ; si le tallage est affecté il semble que les plants soient en mesure de mieux s'adapter ensuite aux conditions défavorables du milieu.Les voies d'amélioration doivent donc être recherchées par une diminution des pertes d'azote lors des apports d'engrais, principalement sur les sols non alcalins, et une minimisation des effets défavorables des pH alcalins sur la production de grain. C'est paradoxalement sur sol non alcalin que l'intérêt d'un assec de courte durée lors des apports d'engrais est le plus discutable dans la mesure où les pertes sont principalement liées à un processus de nitrification et dénitrification. Il semblerait alors préférable d'associer l'apport d'engrais azoté au maintien de conditions fortement réductrices. Sur sols alcalins, une diminution du pH in situ dans le sol et la lame d'eau devra être recherchée. Un pilotage raisonné des opérations culturales en fonction d'une connaissance du pH et du potentiel d'oxydoréduction serait une solution idéale. Une analyse et une modélisation plus approfondies du fonctionnement du système sol-eau-plante en conditions alcalines semblent nécessaires pour accompagner l'amélioration de la gestion des sols alcalins de l'Office du Niger.

Le développement de l'irrigation s'est, dans la majorité des situations, accompagné de l'apparition de processus de salinisation, de sodisation ou d'alcalinisation des sols à des degrés d'importance divers. Si les situations apparaissent très variées en raison des caractéristiques du milieu naturel et des modalités de gestion de l'eau et des systèmes de culture, ces dégradations résultent pour l'essentiel de modes de gestion inappropriés dans les systèmes irrigués. En retour, des mesures correctives permettent souvent d'améliorer ces situations qui ne sont donc pas inéluctables. Ces inter-actions sont analysées sous l'éclairage de situations dont les évolutions ont été similaires en Egypte, au Pakistan, au Mali et au Maroc, présentés lors du séminaire PCSI 2002: "Vers une maîtrise des impacts environnementaux de l'irrigation" (Marlet et Ruelle, 2003[7]), (confort hydrique, remontée de la nappe, engorgement, salinisation des sols, programme de drainage, raréfaction des eaux de surface de bonne qualité, mobilisation de ressources souterraines, baisse du niveau des nappes, dégradation de la qualité des eaux). La salinisation des sols apparaît aussi comme un indicateur pertinent pour l'évaluation de la performance de ces systèmes irrigués. La période contemporaine est principalement caractérisée par un accroissement de la complexité sous l'influence conjointe d'une libéralisation des pratiques, d'une diversification de la demande et d'une raréfaction des ressources en eau. La mobilisation des eaux souterraines apparaît donc comme une solution intéressante pour les agriculteurs, mais elle s'accompagne aussi de nouvelles menaces sur la conservation des ressources en eau et du sol, et sur la durabilité des systèmes d'irrigation. L'impact réel de l'évolution des sols sur la productivité des systèmes de culture est mal connu. La modernisation de la gestion des systèmes irrigués passe alors par le développement et l'adaptation continue de nouveaux dispositifs pérennes de suivi et d'évaluation et d'outils de pilotage couplant différents critères hydrauliques, agronomiques, organisationnels et environnementaux. Des adaptations des méthodes de pilotage sont nécessaires, mais les responsables ne disposent généralement pas des informations nécessaires, ce qui entraîne des délais et des coûts élevés pour identifier des solutions. Cependant, les indicateurs liés à la salinité des sols sont très utiles car reflètent aussi les performances globales de ces systèmes.

Dans les périmètres irrigués de l'Office du Niger (Mali), le contexte est caractérisé par une tendance à l'alcalinisation des sols et des performances variables de la riziculture irriguée, en relation avec l'efficience de la fertilisation azotée. L'objectif de ce travail est d'analyser les interactions entre les propriétés physico-chimiques du sol in situ et les modalités d'application des techniques culturales telles que la fertilisation azotée, le repiquage et la gestion de l'eau, et leur influence sur l'alimentation azotée, la croissance et le rendement du riz. L'objectif finalisé est d'identifier les pratiques culturales sur lesquelles on pourrait agir pour améliorer l'efficience des apports d'azote et le rendement dans ce contexte spécifique de sols alcalins. La démarche combine un diagnostic agronomique pour identifier les situations que l'on rencontre dans les parcelles des agriculteurs puis une analyse expérimentale au laboratoire et au champ pour analyser l'influence des principaux facteurs identifiés. Le diagnostic agronomique effectué dans les parcelles de dix paysans de la zone a permis de classer les parcelles suivies en trois groupes en fonction de la nature des sols et de la maîtrise de la lame d'eau en riziculture irriguée. Si la nature alcaline du sol ou la mauvaise maîtrise de la lame d'eau déterminent les rendements mesurés, il reste néanmoins une forte variabilité à l'intérieur d'un même groupe en fonction des pratiques culturales. Le respect du calendrier de fertilisation azotée ou l'age des plants au repiquage apparaissent comme variables et susceptibles d'expliquer cette variabilité. Les résultats obtenus au laboratoire en réacteur fermé et en pot de culture ont permis de mettre en évidence l'effet déterminant de la nature plus ou moins alcaline du sol et de la présence d'une lame d'eau sur la dynamique de l'azote suite à un apport d'urée. La volatilisation d'ammoniac est plus importante sur sol alcalin et en présence d'une lame d'eau. Ces pertes ne dépassent cependant pas 20% de l'azote apporté, et les pertes d'azote par dénitrification apparaissent potentiellement plus importantes en l'absence d'une lame d'eau et sur sol peu alcalin. Ces observations résultent probablement d'une activité plus importante de la microflore sur sol non alcalin et de conditions favorables à la nitrification en l'absence d'une lame d'eau. La croissance du riz en pot est très fortement affectée sur sol alcalin mais aussi dans une moindre mesure sur sol non alcalin en l'absence de lame d'eau, en relation avec la disponibilité de l'azote et le pH in situ. Les résultats obtenus dans les expérimentations au champ confirment l'effet déterminant de la fertilisation azotée, du type de sol, de la gestion de lame d'eau et de leurs interactions sur l'efficience de la fertilisation azotée et le rendement du riz. Le coefficient apparent d'utilisation de l'azote est plus élevé et favorise le développement végétatif sur sols alcalins, témoignant de moindres pertes d'azote dans la mesure où la lame d'eau est maîtrisée. Par la suite, la mise en place des organes reproducteurs et la production de grain sont affectées sur les sols alcalins, indépendamment de la nutrition azotée. Un assec de courte durée lors des apports d'engrais ne montre pas d'effet significatif sur l'efficience de l'azote et le rendement. Contraitrement à l'hypothèse de départ, le repiquage de plants âgés ne montre pas d'effet négatif sur la production ; si le tallage est affecté il semble que les plants soient en mesure de mieux s'adapter ensuite aux conditions défavorables du milieu. Les voies d'amélioration doivent donc être recherchées par une diminution des pertes d'azote lors des apports d'engrais, principalement sur les sols non alcalins, et une minimisation des effets défavorables des pH alcalins sur la production de grain. C'est paradoxalement sur sol non alcalin que l'intérêt d'un assec de courte durée lors des apports d'engrais est le plus discutable dans la mesu

L'alcalinisation des sols de l'Office du Niger a été mise en évidence par de nombreuses études (Bertrand, 1985 ; Vallès et al, 1989) sur la base des évolutions constatées par Toujan (1980) et considérée comme ayant des risques importants de compromettre la riziculture à l'Office du Niger (Bertrand et al, 1993). Cette évolution est en relation avec la qualité de l'eau d'irrigation dont l'alcalinité résiduelle calcite est positive (Vallès et al, 1987). Les résultats obtenus plus récemment, montrent une diminution du pH in situ, une variation de l'alcalinité de l'horizon de surface et un impact limité de l'alcalinisation sur les rendements du riz (Marlet et N'diaye, 1998). En effet, depuis le réaménagement du réseau d'irrigation et de drainage à partir de la moitié des années 1980, des quantités d'eau plus importantes sont apportées sur les parcelles permettant ainsi de maintenir une lame d'eau sur la parcelle de riz. Dans ces conditions d'anoxie, l'augmentation de la pression partielle du gaz carbonique (pCO2) influence directement le pH du sol in situ en le diminuant (Ponamperuma, 1972). L'augmentation de la pCO2 provoque également la solubilisation des minéraux alcalins calciques et magnésiens dont le calcium et le magnésium sont ensuite adsorbés partiellement sur le complexe d'échange. Il en résulte une importante libération sodium. Quand l'anoxie persiste, la chaîne des processus de réduction se poursuit et provoque la transformation des oxydes et hydroxydes de fer et de manganèse vers des formes réduites. Ces phénomènes consommateurs de protons produisent de l'alcalinité. L'utilisation d'une eau très peu concentrée crée un gradient d'éléments solubles vers la lame d'eau de surface. Il en résulte une diffusion du sodium et de l'alcalinité susceptibles d'être évacués du milieu. Il apparaît ainsi que dans les conditions de riziculture de l'Office du Niger, des processus biogéochimiques et de transferts d'éléments sources d'alcalinité interviennent. Ces processus sont : l'augmentation du taux du gaz carbonique par l'activité biologique ou le métabolisme de l'azote et la réduction des oxydes et hydroxydes de fer et de manganèse. Pour le court terme, (à l'échelle de la période de croissance du riz) ces processus jouent sans doute un rôle plus important que la concentration de l'eau d'irrigation ou celle de la nappe subaffleurante qui est habituellement invoquée. On distingue par ailleurs, les processus consommateurs d'alcalinité ou "puits d'alcalinité" qui sont la réduction des sulfates ou la variation probable de la Capacité d'Echange Cationique (CEC), le bilan minéral à l'interface entre la racine et la solution du sol et la diffusion vers la lame d'eau des ions bicarbonates et des ions sodium libérés du complexe d'échange. Ce dernier processus permet d'évacuer des quantités importantes de sels vers le système de drainage (Dicko, 1999 ; Condom, 2000 ; N'diaye et al, 2002). Ces processus très spécifiques aux sols submergés jouent un rôle très important dans l'équilibre actuel des phénomènes d'alcalinisation au cours de la saison entière (lorsque le sol est sous submersion et pendant la période d'assèchement entre deux cultures de riz) et pourraient expliquer le faible impact de l'alcalinisation sur le rendement du riz irrigué. Il n'en serait probablement pas ainsi avec d'autres systèmes de culture ne supportant pas les conditions réductrices de la riziculture par submersion. (Rexte intégral)

International audience; Le développement de l'irrigation s'est, dans la majorité des situations, accompagné de l'apparition de processus de salinisation, de sodisation ou d'alcalinisation des sols à des degrés d'importance divers. Si les situations apparaissent très variées en raison des caractéristiques du milieu naturel et des modalités de gestion de l'eau et des systèmes de culture, ces dégradations résultent pour l'essentiel de modes de gestion inappropriés dans les systèmes irrigués. En retour, des mesures correctives permettent souvent d'améliorer ces situations qui ne sont donc pas inéluctables. Ces interactions sont analysées sous l'éclairage de situations dont les évolutions ont été similaires en Egypte, au Pakistan, au Mali et au Maroc, présentés lors du séminaire PCSI 2002 : « Vers une maîtrise des impacts environnementaux de l'irrigation », (confort hydrique, remont ée de la nappe, engorgement, salinisation des sols, programme de drainage, raréfaction des eaux de surface de bonne qualité, mobilisation de ressources souterraines, baisse du niveau des nappes, dégradation de la qualité des eaux). La salinisation des sols apparaît aussi comme un indicateur pertinent pour l'évaluation de la performance de ces systèmes irrigués. La période contemporaine est principalement caractérisée par un accroissement de la complexité sous l'influence conjointe d'une libéralisation des pratiques, d'une diversification de la demande et d'une raréfaction des ressources en eau. La mobilisation des eaux souterraines apparaît donc comme une solution intéressante pour les agriculteurs, mais elle s'accompagne aussi de nouvelles menaces sur la conservation des ressources en eau et du sol, et sur la durabilité des systèmes d'irrigation. L'impact réel de l'évolution des sols sur la productivité des systèmes de culture est mal connu. La modernisation de la gestion des systèmes irrigués passe alors par le développement et l'adaptation continue de nouveaux dispositifs pérennes de suivi et d'évaluation et d'outils de pilotage couplant différents critères hydrauliques, agronomiques, organisationnels et environnementaux. Des adaptations des méthodes de pilotage sont nécessaires, mais les responsables ne disposent généralement pas des informations nécessaires, ce qui entraîne des délais et des coûts élevés pour identifier des solutions. Cependant, les indicateurs liés à la salinité des sols sont très utiles car reflètent aussi les performances globales de ces systèmes.

Senegal river water has positive alkalinity (0.55 meq l −1 ) and positive calcite-residual alkalinity (0.30 meq l −1 ). Without leaching, this water presents a possible alkalinization and sodication hazard for the soil. The effect of flooding on soil solution chemistry in an irrigated nondrained vertisol under rice was monitored during 3 years in northern Senegal. During flooding, soil solution redox potential dropped to about −0.15 V, and alkalinity increased to 15 meq l −1 . Mg content increased as well, from about 1 to 5 meq l −1 , whereas Cl and SO 4 contents decreased to very low levels at the end of the growing season (0.05 meq l −1 ). After the fallow, nonflooded period between two crop cycles, the soil solution composition returned to its initial neutral sulfate and chloride composition. The observed cycle in soil solution chemistry could not be explained by water and solute transfer because infiltration rates were very low, due to air entrapment in the soil profile. Geochemical control by calcite and gypsum was excluded during irrigation. Mossbauer spectroscopy showed that iron oxides were both well- and poorly crystallized goethite. Goethite dissolution was assessed by pH–Eh stability diagrams. We explained the increase in alkalinity and Mg concentration in the soil solution partly by the composition of the irrigation water, and partly by the reduction and dissolution of Fe oxides, and Fe 2+ fixation on exchange sites of the clay minerals. These processes were reversed as soon as the soil oxidized. The decline in Cl concentration was attributed to geochemical control through the formation of a GR-Cl − mineral around the porous cups. In that case, Cl should not be used as a natural tracer. Carbonates accumulate in soil solution not only due to iron reduction, but also because of the positive residual alkalinity of the irrigation water. When the soil dries at the end of crop cycle, the carbonate concentration of topsoil will increase and calcite will precipitate. This ongoing process may result in calcium control and ultimately soil alkalinization over the years.

A model is presented for one-dimensional simulation of water flow, solute transport and major ions kinetic reactions suitable for alkaline and sodic soils. The water flow and solute transport model is derived from the model PASTIS proposed by Lafolie (1991). Richards¿ equation is used to model one-dimensional saturated-unsaturated water flow in layered soil profiles. Solute transport has been modeled with the assumption of physical equilibrium. The convection-dispersion equation (CDE) is used to model conservative solute transport. Each aqueous component is defined as its analytical concentration. The geochemical mechanisms of interaction between soil and solution are modeled by the model IRRICHEM (Marlet et al., 1998) which accounts for speciation of the major chemical component, precipitation or dissolution of few minerals and cation exchange. The equilibrium have been previously calibrated and first-order kinetic reactions are considered for mineral precipitation or dissolution and cation exchange. The models are coupled by the introduction of sink terms in the convection-dispersion equations which become non-linear. A numerical procedure is implemented to ensure the convergence of the solution. The time step calculation takes into account the most restrictive phenomenon between transport and geochemistry. The model has been calibrated under a 2 months column experiment with an undisturbed irrigated soil monolith (60 cm high and 23 cm in diameter). Non-reactive solute breakthrough curves (BTCs) show a moderate dispersivity and allows to describe transport using the local physical equilibrium assumption and the convective-dispersive equation. However, reactive solute shows a very high chemical non-equilibrium and kinetically control chemical reactions must be taken into account. The sensitivity of the model has been assessed according to the kinetic of mineral dissolution and cation exchange. The results show that cation exchange plays the main part in short term experiments and the kinetic coefficient of cation exchange has been calibrated as 8x10-5 molc L-1 h-1. The model shows a good agreement with experimental data.

Il est possible de limiter la salinité par la mise en ceuvre non seulement de moyens techniques, mais aussi de formes d'organisation appropriées pour gérer les ressources en eau. Depuis la construction du barrage de Markala en 1947 et la mise en valeur progressive des périmètres de l'Office du Niger, les propriétés des sols évoluent, en étroite liaison avec les modalités de gestion des infrastructures hydrauliques et des systèmes de culture. Leur analyse met en évidence les conséquences fâcheuses de certaines pratiques et permet d'identifier les mesures qui devront accompagner les futurs aménagements.

International audience; Soil alkalinisation generally constitutes a major threat to irrigated agriculture in the semi-arid regions of West Africa. The improvement of sodic soils is generally difficult and expensive. However, a recent study in the Niger valley in NIGER, reveals that a natural de-alkalinisation is possible under natural conditions in a semi-arid climate. Transformation of non-saline sodic soil into brown steppe soil type was recorded. On the same site, the cultivation of a Sahelian fodder grass, locally known as “Burgu” was used on the sodic soil/brown steppe soil transition zone to accelerate this natural de-alkalinisation and characterise its mechanisms. The geochemical properties of both soil types were monitored before cultivation and one year after continuous crop cultivation. After cultivation and regular irrigation, the chemical properties of the former sodic soils were close to those of the surrounding brown steppe soils, which are better suited for agriculture. This modification of the sodic soil properties can be attributed to (i) the large amount of water supplied during cultivation that induced salt leaching. This is the main phenomenon responsible for the changes observed; (ii) the root activity that modified the acid-base equilibrium and consumes alkalinity. The Residual Alkalinity (RA) concept was used to select chemical tracers of the concentration/dilution of the soil solution. Here, sodium amount and calcite + fluorite residual alkalinity (RAcalcite+fluorite) were the most adequate ones. These two tracers decreased proportionally under the influence of leaching, but the exchanges between cations and protons changed the RAcalcite+fluorite, without modifying the sodium amount. Their combined use allowed us to separate and quantify the uptake of the plant from the leaching in the de-alkalinisation process. This study highlighted that reclamation of this type of sodic soils is feasible. The use of the RA concept is advisable to design a sustainable management system for irrigated sodic or saline soils.

National audience

L'impact de la dégradation des propriétés physico-chimiques des sols et l'influence de différentes techniques de prévention et de réhabilitation sont présentés. Ces résultats sont discutés de façon à préciser la pertinence de différentes mesures de gestion conservatoire de la fertilité des sols liées à la gestion du système hydraulique et des systèmes de culture ou à la mise en place d'un dispositif de suivi (observatoire).

L'étude expérimentale de l'adsorption cationique par les surfaces réactives des sols de Doyane IT1 et de Guia 4 a été réalisée sur six échantillons, trois de chacun des sols, prélevés à des profondeurs différentes. Ces sols sont caractérisés par une capacité d'échange cationique composée essentiellement de cations divalents. Ce sont des sols argileux à très faible teneur en matière organique. Les échanges cationiques ont été effectués sur des prélevements de cinq grammes de sol avec une solution de chlorure d'ammonium, de calcium, de sodium et de potassium en proportions variées selon les points des isothermes. La concentration totale est constante et égale à 0.1 mol/l. Au total 468 échanges ont été effectués, à la temperature moyenne de 25°C. Les solutions résultantes ont été analysées en milieux pH neutre tamponné. Les isothermes d'échange, ont été déterminés par couple de cations. Les coefficients de selectivité ont été déterminés par l'expression de Gaines et Thomas. Leur variation en fonction des proportions relatives des cations en compétition, en solution et sur le complexe adsorbant, a été simulée par l'usage du modèle puissance (y = ax(sup b)). Ces résultats ont été comparés à ceux obtenus par l'expression de Gapon. La variation des coefficients de sélectivité en fonction de la profondeur est très faible à nulle, témoignant une répartition homogène de la fraction argileuse dans la tranche de prélevements des échantillons. Les deux sols présentent plus d'affinité pour le potassium et l'ammonium que pour les cations divalents Ca2+ et Mg2+. Ces derniers sont préférés au sodium. Ce comportement des complexes réactifs est bénéfique pour les plantes et contribue également à l'amélioration de la structure des sols. Mais l'accumulation de sodium (formes ionique et/ou minérale) constitue une menace agronomique et pédologique. (Résumé d'auteur)

Cette étude a pour objectif l'analyse des mécanismes de salinisation, alcalinisation et sodisation des sols irrigués. A l'échelle du profil de sol, elle vise à identifier les phénomènes hydro-géochimiques et leurs interactions et à comprendre leur évolution dans le cas des sols rizicoles de l'Office du Niger (Mali). La démarche s'appuie sur des expérimentations en milieu contrôlé, des suivis de terrain et sur la modélisation numérique des processus. Un modèle numérique mécaniste intégrant les processus hydro-géochimiques selon des lois cinétiques a été développé en couplant un modèle déterministe de transfert d'eau et de solutés et un modèle géochimique intégrant les processus de précipitation/dissolution des minéraux et d'échanges cationiques. Les résultats obtenus à partir d'observations faites sur un monolithe de sol en infiltration montrent l'importance de considérer les couplages entre écoulement et processus géochimiques pour expliquer les évolutions chimiques observées dans la solution du sol. Dans ce sol structuré, les échanges cationiques ont, en particulier, un fort impact sur l'évolution de la concentration des éléments dans la solution du sol. Le modèle numérique a été calé à partir de ces expérimentations. Les résultats du calage montrent que les évolutions des concentrations simulées et observées sont voisines mais qu'il subsiste, dans le cas des solutés réactifs, des écarts entre les valeurs simulées et observées. Les processus d'échanges et de précipitation/dissolution de minéraux sont également mis en évidence dans des sols rizicoles irrigués. Les caractéristiques hydro-géochimiques de deux profils de sol ont été suivis pendant une année de culture. Pendant la période de submersion, on note une forte augmentation de l'alcalinité dans la solution du sol que les seuls processus de précipitation/dissolution de minéraux et d'échanges cationiques ne suffisent pas à expliquer. L'hypothèse de l'existence de processus d'oxydo-réduction influant sur la balance alcaline du sol est discutée. L'ensemble des processus géochimiques et des mécanismes de transfert est alors étudié au regard des pratiques d'irrigation de ces sols.

Les propriétés hydrodynamiques de rétention d'eau et de conductivité hydraulique d'un sol dépendent non seulement de la teneur en eau et de la tension appliquée, mais également de la qualité de l'eau, en particulier de la salinité et la teneur en sodium. En effet, une trop forte teneur en sodium par rapport à la concentration en cations divalents et à la teneur totale en sel engendre la déstructuration du sol et la dispersion des minéraux argileux. Ces dégradations structurales affectent les propriétés hydrodynamiques et entraînent des problèmes agronomiques. Dans le cadre de cette étude, quatre faciès, une eau déminéralisée et trois familles de solutions à SAR et SPAR croissants, ont été infiltrées sur deux sols de la Moyenne Vallée du fleuve Sénégal, l'un de texture sableuse, l'autre de texture argileuse. Elle a été réalisée dans des conditions insaturées dans une gamme de pF de 0,17 à 0,97. L'infiltration a été suivie dans le temps par infiltrométrie à succion contrôlée et à lecture automatisée. Parallèlement à l'infiltrométrie, les courbes de rétention et de retrait ont été déterminées. Dans le sols sableux, la conductivité hydraulique à saturation, estimée à l'aide de l'équation de Gardner, varie de 3,85 x 10(exp 5) et 7,4 x 10(exp 4) cm/s alors qu'elle est comprise entre 1,6 x 10(exp 5) à 3,2 x 10(exp 4) cm/s dans ls sol argileux. Aucune tendance particulière ne permet de conclure à un effet de la qualité de l'eau sur l'infiltration cumulée et la conductivité hydraulique. Il en est de même pour la sorptivité et les paramétres de la courbe de rétention et de rétraction, paramètres respectivement proposés par van Genuchten et Braudeau. Cette absence apparente de résultats est vraisemblablement liée à un protocole expérimental inadéquat et à l'utilisation de modèles trop restrictifs. Quelques pistes de réflexion sur la méthode de terrain et les modèles utilisés sont présentées. (Résumé d'auteur)

Since the construction of the anti-salting Diama dam, a resumption of aeolian deflation has been observed in the Senegal delta and particularly in Diawling National Park. It results in the formation of many clay dunes with high salt concentrations. The soft powdery structure observed on the soil surface, affected by aeolian deflation is due to rapid salt crystallization. In order to identify the mineralogy of the salt involved in this environment, the chemistry of soil and groundwater was studied along a transect from a pan to the associated clay dune. Equilibria computation and field and scanning electron microscope (SEM) observations indicated that the changes observed in the chemical facies of the solution were due to the following precipitation sequence : calcite to gypsum to halite. A progressive but significant fixing of Na+ onto the clay particles was observed. The calcite deposition in the soil was limited by exhibition of the potential acidity arising from the former mangrove site soils. It resulted in high equilibrating pCO2. This study intended to test a new extension to the Debye-Hückel law for concentrated chlorurated sodic waters. The relationship between chloride amounts and the residual alkalinity concept confirmed that calcite and gypsum formation and the exchanges between Na and Ca are the main phenomena responsible for the changes observed in the soil solution (r2 = 0.99). (Résumé d'auteur)