Évolution de la structure, fonctionnement hydrique et transfert de matière à la surface du sol.

Résumé

La surface du sol est le siège d’interactions diverses mettant en jeu l’eau, les particules minérales et les micro-organismes du sol. Ces interactions constituent des déterminants de la réorganisation de la structure de la surface du sol, liés à des facteurs internes (composition et organisation) et externes (climat et activités humaines) au sol. Leur connaissance est nécessaire pour comprendre l’évolution de la structure et son incidence sur la variabilité des propriétés et le fonctionnement du sol, notamment la régulation des flux d’eau et de matière (ruissellement et érosion diffuse, infiltration), le contrôle de la pollution et de la dégradation de la qualité des eaux.
C’est dans ce cadre général que se situent mes travaux de recherche. Les croûtes biologiques et les croûtes physiques naturelles ou artificielles (formées sous pluies simulées ou par inoculation des micro-organismes dans les sols) sont utilisées comme des objets modèles pour étudier les interactions entre l’eau et les particules minérales (croûtes physiques) et entre les particules minérales et la fraction organique (croûtes microbiotiques) du sol. Ces travaux ont fait appel à des approches macro- et micromorphologiques, à différents niveaux d’organisation, allant de l’échelle de la particule à celle de la parcelle en passant par l’échelle des agrégats, ainsi que la mise en œuvre des expérimentations et des mesures de paramètres physiques liés à la structure du sol (stabilité structurale, porosité, capacité de rétention en eau et conductivité hydraulique). Les résultats obtenus ont permis la compréhension des interactions à l’origine de la genèse des croûtes et leur répartition à l’échelle du paysage. Ils montrent également les relations entre l’évolution de la structure et les mécanismes du ruissellement, de l’érosion diffuse et de l’infiltration de l’eau dans le sol, ainsi que le transfert des polluants.
Les perspectives de recherche envisagées s’articulent autour de la dynamique de la structure de la surface du sol en relation avec (i) les problèmes environnementaux liés à l’usage du sol en zone tempérée, et (ii) la dégradation des sols face aux variations sensibles des conditions climatiques et la pression humaine croissante en zone sahélienne.