Evaluation des fonctions de pédotransfert pour estimer les évolutions des densités apparentes dans les modèles d’évolution des sols

65% des sols européens sont aujourd’hui considérés dégradés. Afin de les protéger, il est nécessaire de comprendre et projeter les évolutions des sols face aux changements climatiques et des pratiques agricoles auxquels ils sont soumis. Les modèles mécanistes d’évolution des sols représentent un outil indispensable pour projeter ces évolutions. Ces modèles nécessitent une description de la structure du sol qui conditionne les flux d’eau, de chaleur et de nutriments dans les sols. Ces états structuraux sont souvent représentés par la densité apparente, une propriété souvent considérée comme statique dans les modèles ou uniquement reliée aux variations de la masse du sol. Il est donc urgent de se donner les moyens d’introduire dans les modèles un module permettant de faire évoluer cette propriété. Une façon d’y parvenir est d’introduire dans les modèles une ou des fonctions de pédotransfert permettant de prédire la densité apparente. Ces fonctions sont des relations statistiques empiriques entre la propriété d’intérêt (dans ce cas la densité apparente du sol) et d’autres propriétés couramment prédites ou introduites dans les modèles, comme la granulométrie et la teneur en carbone organique. Cependant, ces fonctions s’avèrent insuffisamment précises pour certains contextes pédologiques ou peu adaptées à la modélisation d’évolutions temporelles lorsqu’elles introduisent des effets de seuil ou utilisent des variables peu sensibles au changement. 

Ainsi, l’objectif de ce stage est d’analyser les fonctions de pédotransfert existantes les plus adaptées aux contextes d’évolution des sols français afin d’identifier les plus performantes et susceptibles de remplacer les représentations actuelles de la densité apparente dans les modèles d’évolution des sols. Ces fonctions doivent être suffisamment précises et sensibles à de faibles évolutions des variables prédictives du sol au cours du temps, être compatibles avec les données utilisées dans les modèles et être suffisamment simples pour être intégrables dans ceux-ci. 

• Identifier les fonctions de pédotransfert existantes capable d’estimer la densité apparente du sol et susceptible d’être introduites dans les modèles d’évolution de sols.
• Appliquer les fonctions identifiées à un ensemble de sols français soumis à différents contextes pédoclimatiques en mobilisant les bases de données françaises (IGCS, RMQS, …).
• Assurer la gestion et le post-traitement statistique des résultats.
• Participer à l’interprétation des résultats en identifiant la/les meilleure(s) fonction de pédotransfert adaptés aux contextes pédoclimatiques français ainsi que leurs limites d’applicabilité.
• Rédaction d’un rapport et une présentation orale des travaux au sein de l’équipe d’accueil. 

Vous exercerez votre activité au sein du Centre Européen de Recherche et d'Enseignement des Géosciences de l'Environnement (CEREGE) à Aix-en-Provence (https://www.cerege.fr/fr/). Le CEREGE est une Unité Mixte de Recherche (UMR) spécialisée en géochimie de l’environnement. Vous conduirez vos recherches dans l'équipe Environnement Durable et travaillerez en forte interaction avec des chercheurs spécialistes de la modélisation de la pédogénèse. Ce stage sera encadré par Hamza CHAIF et Sophie Cornu de l’UMR CEREGE (Aix-en-Provence) en étroite collaboration avec Arthur AGAT, doctorant dont le sujet de thèse porte pour partie sur la thématique du stage. Vous travaillerez également en collaboration avec Marine LACOSTE et Eva RABOT de l’UR Info&Sols (Orléans).