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Dernière mise à jour : Mai 2018

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EMMAH

Imprimé à partir de http://www.umr-emmah.fr

Equipe SWIFT

Equipe SWIFT
Soil Water Interactions and transFer Team
L’équipe développe ses recherches pour comprendre et fournir des éléments de gestion des services de régulation et d’approvisionnement du sol en termes de stockage et de transfert de l’eau, de la qualité de l’eau et de celle du sol (capacité de filtration, support de la nutrition hydro-minérale des plantes, activités biologiques) dans un contexte de changements globaux (climat, usage des surfaces et pratiques agricoles).

Les sols

Les sols sont en effet  à l’origine de nombreux services écosystémiques essentiels à l’humanité.  Certains de ces services sont étroitement liés à l’eau et à son devenir. Ainsi  le sol est un milieu d’échanges et de réactions entre l’atmosphère et la nappe. Sa structure et sa composition modulent le transport, le stockage et les interactions géochimiques de l'eau qu’il contient mais aussi des éléments que cette eau transporte (solutés, particules colloïdales biotiques et abiotiques). Le sol est également un environnement «vivant» (racines des plantes, communautés microbiennes, macro-invertébrés …), évolutif, où les composantes biotiques et abiotiques interagissent constamment : les conditions physiques du sol (état hydrique, structure) affectent l'activité biologique qui, en retour, peut affecter les propriétés physiques, chimiques et de structure du sol.

Dans ce contexte, nous nous attachons à étudier plus particulièrement :

- les mécanismes interactifs (biotiques et abiotiques) qui participent à l'état hydrique du sol et des transferts de masse associés dans le but de minimiser la migration de polluants dans le sol et vers les aquifères, mais également pour agir sur les propriétés de stockage de l'eau dans les sols et la recharge des eaux souterraines,

- les propriétés physicochimiques du sol associées à l'activité biologique (racines, activité microbiologique, activité des lombriciens), avec un accent particulier sur les « points chauds » de la rhizosphère et de la drilosphère,  dans le but de maintenir et d’améliorer la capacité du sol à fournir de l'eau et des nutriments aux plantes et à séquestrer du carbone,

- les conséquences et risques (en particulier dissémination de virus) de pratiques agricoles émergentes liées à la réutilisation des eaux usées pour l'irrigation (Reuse) dans le but d’économiser la ressource en eau.

Nos objectifs finalisés sont d’identifier des leviers dans les pratiques agricoles et de gestion des écosystèmes qui pourraient être utilisés pour modifier / optimiser les propriétés de régulation des sols, afin et tout en préservant les ressources en eau et la durabilité des sols pour l'agriculture.

Structuration de l’équipe

Pour aborder ces mécanismes et questions et répondre à nos objectifs finalisés, notre équipe pluridisciplinaire a pour spécificité et originalité d’associer simultanément la physique, la chimie et la biologie dans sa démarche scientifique. Nous sommes structurés en trois grands axes de recherche interconnectés, complétés par une plate-forme de modélisation et d’intégration des processus sol (VSoil)

1. Identification et modélisation des processus de transport d'eau et de masse dans le sol.
2. Analyse et modélisation des interactions entre les propriétés hydriques du sol et la "partie vivante" du sol (sol-plante-microflore-macrofaune).
3. Evaluation des risques sanitaires de la réutilisation d’eau usée en agriculture, en mettant l'accent sur la propagation éventuelle de virus pathogènes dans l'environnement.

A travers nos axes scientifiques, nous portons particulièrement attention à l'hétérogénéité du sol (structure du sol, interfaces plante-sol et sol-organismes). Celle-ci, spécifique au sol, est considérée comme un paramètre clé dans l’évolution des services écosystémiques du sol face au changement climatique (augmentation d'événements climatiques extrêmes dans notre cas) ou de changements dans les pratiques agricoles (développement de l’agroécologie, réutilisation des eaux usées). Outre l’identification des processus clé, la modélisation quantitative de ces processus est une activité essentielle de l’équipe. Ces développements en modélisation sont intégrés dans la plateforme numérique VSoil pour un partage avec la communauté scientifique et pour faciliter  le couplage entre processus interactifs.

Activités de l'équipe

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Fig.1 Shéma représentant les activités de l'équipe