Science du Sol

Production scientifique

L’équipe «Science du sol» regroupe différentes disciplines appartenant aux sciences du sol : pédologie, physique et physico-chimie des sols, écologie microbienne, biogéochimie, télédétection et cartographie numérique, micromorphologie et analyse d'images, mais aussi chimie analytique et isotopique et agronomie.

Elle a été créée au cours de la dernière période par la fusion de l'équipe sol de l'unité EGC (25 agents permanents) et de l'équipe matières organiques du sol de l'unité BIOEMCO (5 agents permanents). L'équipe gère 3 plateaux techniques d'EcoSys: UPLC_MS_MS, radio-isotope (14C), isotope stable (13C); une expérience de terrain à long terme QualiAgro, inpliquée dans des réseaux nationaux (SOERE-PRO, ANAEE-France) et deux essais de terrain patrimoniaux: “36 parcelles” et Dehérain.

Nos recherches portent sur le rôle des sols dans les agro-écosystèmes confrontés à des contraintes externes liées aux changements globaux. Conformément à notre projet 2013-2018 axé sur les fonctions des sols et les services écosystémiques que les sols peuvent fournir, nos travaux ont été organisés autour de 4 axes de recherche principaux: (1) optimiser le recyclage des déchets organiques en agriculture, (2) comprendre le devenir, la dispersion et impacts des pesticides et autres contaminants organiques sur les sols agricoles, (3) Hétérogénéité des sols à l'échelle poreuse et (4) Dynamique de la matière organique du sol, stockage du C et ses facteurs de contrôle à différents niveaux d'organisation spatiale. Une nouvelle ligne de recherche a été lancée en 2015 pour évaluer la contribution des sols aux services écosystémiques. La figure 13 montre les liens entre nos différents sujets de recherche et souligne l'importance du compartiment de la matière organique du sol et du couplage entre les processus du sol (physiques, chimiques et biologiques) à différentes échelles spatiales et temporelles..

L'équipe est reconnue au niveau national et international dans les domaines de recherche concernant l'évaluation agronomique et environnementale du recyclage des PRO, la compréhension de la dynamique de la MOS et du stockage du C, ainsi que la réglementation de l'exposition des pesticides en relation avec la gestion des sols dans divers systèmes de culture. Nous décrivons ci-dessous les principales approches et réalisations de nos quatre axes de recherche (RL).

• RL1. Produits Résiduaires Organiques (PRO)

• RL2. Pesticides et autres contaminants organiques

• RL3. Matière organique du sol

• RL4. Services écosystémiques

Conclusions

Au cours de la dernière période, les 3 premières lignes de recherche ont gagné en maturité et en autonomie. Considérer l’échelle du territoire comme l’échelle opérationnelle pour optimiser le recyclage des PRO est devenu une priorité de recherche qui a été renforcée. La compréhension de l’exposition des contaminants organiques dans les sols (pesticides et contaminants émergents) était étroitement liée à l’évaluation des performances environnementales d’un large éventail de systèmes de culture, l’accent étant mis sur les pratiques liées à la gestion de la matière organique des sols et au recyclage des PRO. Les activités relatives à la dynamique de la matière organique du sol, au stockage du carbone et à ses facteurs de contrôle à différents niveaux d’organisation spatiale ont permis une bonne intégration des collègues de l’ancienne unité BioEmCo. La nouvelle ligne de recherche sur les services écosystémiques a émergé au cours de la période et a été consolidée à travers différents projets. Cela a clairement bénéficié de l'apport de travaux réalisés dans les trois axes de recherche, mais également de travaux méthodologiques réalisés sur la modélisation spatiale, la géomatique et l'évolution des sols à long terme.

Une partie importante de ces activités a contribué aux axes transversaux d'ECOSYS avec des liens spécifiques au recyclage des déchets organiques, à la régulation du climat, à la régulation de la qualité des compartiments environnementaux ainsi qu'à l'axe des approches d'intégration. L’équipe Sol a maintenu une collaboration étroite avec l’équipe Eco&Phy sur les GES, l’ammoniac, les COV produits par l’OWP dans les sols et sur la volatilisation des pesticides. Nous avons développé de nouvelles collaborations avec l'équipe Ecotox via plusieurs projets reliant le devenir et les effets de divers contaminants ou mélanges de contaminants (métaux traces et produits pharmaceutiques, cocktails de pesticides) sur les organismes du sol.

Projet et stratégie scientifique

Les axes de recherche (RL) des prochaines années porteront toujours sur la compréhension et la modélisation des fonctions des sols en relation avec certains services écosystémiques importants fournis par les sols. Il existe donc des liens étroits entre nos thèmes de recherche et les 4 axes thématiques de l’unité de projet présentée précédemment (Fig. 27). Cela concerne le rôle du stockage du carbone dans les sols et l'atténuation du changement climatique, l'optimisation du recyclage des déchets organiques dans les territoires urbains, périurbains et ruraux, le rôle des sols dans le devenir et l'exposition à des contaminants tels que les pesticides et les résidus de produits pharmaceutiques, la prise en compte de la distribution des propriétés des sols à différentes échelles spatiales afin de mieux évaluer les performances de systèmes de culture plus résilients et durables. Au sein de chaque ligne de recherche, de nouvelles priorités de recherche ont émergé et contribueront au projet de recherche unitaire. Ils sont présentés ci-dessous.