Traçages au bleu de méthylène et à la Rhodamine BT
II. Choix des données utilisées pour la modélisation
Le passage à cette étape plus quantitative, et notamment le choix des données qui seront utilisées dans la démarche de modélisation que l’on veut développer, implique de simplifier la description des sols par rapport à ce qui a été exposé tout au long de ce chapitre. Il serait illusoire en effet, compte tenu de ce qui a été dit plus haut sur l’omniprésence de la variabilité, dès que l’on s’intéresse au sol, de prétendre représenter tous les types de développements de profil présents sur le bassin, ainsi que la variabilité des caractéristiques hydrodynamiques des sols les constituant. Quand bien même on manifesterait cette velléité, on serait incapable de le faire, en l’état actuel des connaissances : on ne sait pas actuellement décrire parfaitement le comportement hydrodynamique d’un sol, quelle que soit l’échelle considérée (sauf peut-être à revenir à une résolution correspondant aux particules le constituant).
⇒ Il faut donc se résoudre à ne choisir qu’un nombre limité de développements de profil, et une description imparfaite des horizons rencontrés, notamment en regroupant les horizons pédologiques au comportement hydrodynamique semblable, du moins du point de vue des caractéristiques hydrodynamiques dont on dispose.
II.1. Horizons « type »
* + , ! - ! ./ 0 1 2 2 ./ ./ ./ 3 41 2 " "5 - ! 1 ./ 2 2 2 ./ ./ 360 " "5 - ! 1 ./ ./ ./ 360 " 2 2 "5 7 1 ./ 1 # ( % & ! 8 9 1 9 ./ 9 2 8 2 8 ./ 8 ./ 3 9 2 9 " 9 "5 9 : " " :⇒ On aboutit ainsi à 7 horizons type : 1 - L-Lg
2 - Sal
3 - BT Tableau 6 : Récapitulatif des horizons pédologiques utilisés
4 - E-Eg-BTg-BTgd1 5 - Ea
6 - Cg 7 - CG
NB : En fait, on différentie pour l’instant (E-Eg-BTg) et BTgd1, qui n’ont pas les mêmes caractéristiques « à l’œil » sur les données de Widiatmaka (1994), et encore moins sur les mesures faites par Zida (1998).
II.2. Types de développements de profil
Gourru (1992) a déjà effectué des regroupements entre les plages cartographiques délimitées sur le terrain, afin d’aboutir à des unités cartographiques moins nombreuses, et relativement homogènes du point de vue des sols qu’elles englobent (Cf. Paragraphe 1). Celles-ci se différencient essentiellement par :
• d’une part la profondeur des sols,
• d’autre part le degré de dégradation et d’hydromorphie des horizons qui les constituent. Compte tenu des similitudes entre les caractéristiques hydrodynamiques de certains horizons, et de la grande variabilité spatiale observée, tant au niveau de ces caractéristiques pour un même horizon que du type de développement de profil ou de sa profondeur au sein de la même unité cartographique, d’autres regroupements nous paraissent légitimes :
• Vu les regroupements d’horizons effectués, on peut d’ores et déjà regrouper les types de développements de profil D (Lg, Eg, BTg, Cg) et E (Lg, Ea, BTgd, CG) de la cartographie « 4 critères », essentiellement présents dans les groupes G8 à G12, d’autant que la profondeur des sols de ces unités n’est pas spécifiée. On y joint également le groupe 7. On ne garde donc qu’un type de développement de profil pour tout le système hydromorphe.
• Les sols bruns (unités G1 et G4) sont peu profonds, on les regroupera, en leur affectant le développement de profil L-Sal-Cg9, d’autant que G4 est peu représenté. De façon assez
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arbitraire, on affecte au groupe 2 le même développement de profil, avec simplement un sol plus profond.
• On regroupe les unités G3 et G6, qui ont le même type de développement de profil C (L-E-BT-C) et la même profondeur (> 80 cm), et ne diffèrent que par la fréquence des taches d’oxydoréduction. Il s’agit de sols bruns ou bruns faiblement lessivés.
• Reste le groupe G5, qui a le même type de développement de profil C que G3 et G6, mais est un peu moins profond. (60 à 80 cm). De même, G2 est semblable à G1 et G4, bien qu’étant un peu plus profond.
⇒ Nous en restons en définitive à cinq développements de profil différents, dont nous donnons les caractéristiques ci-dessous, et la répartition spatiale sur la figure 13. de la page suivante.
G1-G4 G2 G3-G6 G5 G7 à G12 L 25-30 L 25-30 L 25-30 L 25-30 Lg 25-30 Sal 50 Sal 70 E 45 E 45 Ea 40 C C BT 70 BT 100 BTgd 80 C C CG
Tableau 7 : Développements de profil utilisés
Ces choix simplificateurs ne doivent pas occulter l’importance de la variabilité des sols sur le bassin, tant au niveau des caractéristiques hydrodynamiques des horizons pédologiques, qu’au niveau de la répartition des sols sur le bassin (type et profondeur des développements de profil). La solution à laquelle on s’est limité dans la suite du travail consiste à ne prendre en compte que des valeurs moyennes, qu’il s’agisse des caractéristiques hydrodynamiques, des développements de profil, ou de la profondeur des sols.
Nous sommes conscients que ceci est imparfait, mais le temps a manqué pour mener les études de sensibilité qui eussent été souhaitables :
• Nombre de développements de profil
⇔ influence du nombre de développements de profil utilisés pour représenter la pédologie du bassin (type de développement de profil et profondeur). Ce point est lié à la relative inadéquation qui existe entre la carte pédologique établie par la méthode « 4 critères » et le but recherché. On a déjà souligné en effet qu’une même unité cartographique peut recouvrir différents développements de profil et qu’a contrario, le même type de sol peut être présent dans plusieurs unités
• Nombre d’horizons pédologiques
⇔ influence de la précision de la description des développements de profil utilisés. On pourrait par exemple envisager d’adopter les mêmes caractéristiques hydrodynamiques pour différents horizons du même développement de profil.
• Variabilité au sein du développement de profil
⇔ influence de la représentation de la variabilité des caractéristiques hydrodynamiques au sein du même horizon (ou du même groupe d’horizons). On peut soit se contenter de représenter les caractéristiques moyennes de l’horizon (même conductivité hydraulique, même courbe de rétention, même densité et géométrie des macropores), soit tenter de représenter leur variabilité, en adoptant par exemple une approche géostatistique (Voltz et Goulard, 1994). On ne sait toutefois pas pour l’instant caractériser cette variabilité de façon satisfaisante, même si l’on considère le plus souvent que les conductivités hydrauliques à saturation suivent une distribution log-normale.
• Prise en compte des macropores
⇔ influence du choix entre la représentation explicite des macropores, ou leur représentation via des caractéristiques hydrodynamiques en deux parties :
Figure 14 : Caractéristiques hydrodynamiques "intégrant" l'effet des macropores
Les développements de profil choisis sont encore susceptibles de nouveaux regroupements au moment de la modélisation hydrologique, après avoir effectué des tests de sensibilité. On pourrait au contraire être amené à scinder certaines classes. En effet, le caractère continu des critères sur lesquels on s’appuie pour décider l’appartenance d’un sol à une classe ou l’autre rend ce choix relativement arbitraire. D’autre part, les regroupements effectués l’ont été entre des horizons dont les caractéristiques nous semblent en première approche induire des comportements similaires du point de vue hydrodynamique. La modélisation pourra conforter ce jugement, ou au contraire l’infirmer.
⇒ Il nous semblerait donc difficilement justifiable de figer sans retour les données relatives aux sols du bassin versant que nous utiliserons : carte pédologique (c’est à dire carte de distribution spatiale des développements de profil), description des développements de profil, caractéristiques hydrodynamiques des horizons considérés, sans se permettre de rien remettre en question. La difficulté sera de trancher quant aux points dont on autorisera la modification, et dans quelle amplitude. Des analyses de sensibilité devraient faciliter la tâche. Notons que nous avons choisi de ne pas prendre en considération la variabilité temporelle, essentiellement par manque de connaissance, car il faudrait alors prendre en compte les dates des travaux et des événements pluvieux sur chaque parcelle. Celle-ci importe toutefois, comme on l’a vu dans le chapitre précédent.