Modélisation de l’évolution des sols liée à des processus hydrologiques et géochimiques

Résumé :

Les sols représentent un compartiment clé des écosystèmes terrestres qui évoluent en permanence sous l’effet de forçages extérieurs (homme et changement global notamment). Pour pouvoir prédire ces évolutions il est nécessaire de mettre au point des outils de modélisation capable de prendre en compte les circulations de la solution du sol pour rendre compte de l’impact d’évènements climatiques extrêmes ou de pratiques culturales. Seules des modélisations couplant fonctionnement géochimique et transfert d’eau et de solutés répondent à cette exigence. Différents degrés de complexité existent au sein de ces modélisations. Nous avons distingué les approches empiriques des approches mécanistes et discuté les avantages et inconvénients des différentes approches. Parmi les différentes options de modélisation existant dans la littérature, les modèles mécanistes couplés géochimie-transfert d’eau et de solutés semblent être les plus à même de modéliser l’évolution des sols liée à des processus hydrologiques et géochimiques. Ils sont en effet les seuls, à notre connaissance, à pouvoir simultanément : 1) appréhender les différents mécanismes chimiques mis en jeu lors de l’évolution des sols, 2) s’adapter aux changements de conditions physico-chimiques du milieu et 3) fonctionner en conditions hydriques saturée et non saturée. Ils nécessitent néanmoins une adaptation à la problématique de la pédogenèse : 1) les bases de données du module de géochimie doivent être compatibles avec les minéraux des sols, 2) les interactions et rétroactions entre les phases solide et liquide doivent être intégrées, 3) l’organisation emboîtée des sols doit être prise en compte. Certains processus sont encore mal ou peu pris en compte, notamment le transfert de particules et les processus biologiques.