Identification et modélisation des propriétés et processus de transport d'eau dans le sol et du prélèvement hydrominéral des plantes.

Transferts hydriques dans les sols structurés : écoulements préférentiels, interactions entre macro et microporosité. Processus et modèles.

Fonctionnement des sols hétérogènes : prédiction du régime hydrique des sols forestiers tassés

L’exploitation de la biomasse forestière repose sur une forte mécanisation et l’utilisation régulière d’engins d’exploitation lourds pouvant compacter et dégrader les sols. La circulation des engins forestiers est alors concentrée sur des chemins dédiés (i.e. cloisonnements) afin de réduire les surfaces circulées et dégradées par tassement et orniérage. Cette dégradation ayant un impact sur la croissance des peuplements. L’enjeu est de maintenir ces voies de circulation praticables sur le long terme (Fig. 1). Pour cela il est nécessaire de connaitre l’état hydrique du sol au moment du passage de l’engin puisque la portance d’un sol dépend en partie de son humidité (la résistance d’un sol à l’application d’une contrainte verticale diminue avec l’augmentation de la teneur en eau).

Dans le cadre de la thèse de M. Martin (2019) et de la collaboration avec l’institut technologique FCBA et ONF au sein du projet européen EFFORTE , un « observatoire des cloisonnements » regroupant 14 sites a été mis en place dans le quart Nord-Est de la France. Différents suivis y ont été réalisés : mesures continues de l’humidité des sols avec des sondes capacitives, sondages itinérants et ponctuels avec des sondes TDR, mesures gravimétriques, test d’infiltration etc… (Fig. 2). Ces mesures ont été réalisées sur des binômes zone tassée (= cloisonnement) – zone non tassée et ont permis de quantifier l’effet du tassement sur les propriétés hydrodynamiques des sols forestiers.

Le régime hydrique de ces sols tassés et non tassés a été modélisé à l’aide du modèle mécaniste 1D VSoil_forest basé sur l’équation de Richards et disponible dans la plateforme VSoil (Fig. 3). Les travaux en cours visent à tester ce modèle avec l’utilisation de paramètres qui ne seraient pas mesurés mais déduits de bases de données existantes dans le but de développer un service climatique permettant de prédire l’humidité et la portance des cloisonnements selon les conditions météorologiques à l’échelle du cloisonnement et de la parcelle.