La mise en œuvre de l'indicateur de qualité des sols sur la zone test comprends plusieurs étapes:
• l'extraction des données pédologiques de la Base de données sol Languedoc Roussillon
• Le calcul de la réserve utile
• Le calcul des autres contraintes prises en compte par l'indicateur
• Le calcul et la spatialisation de l'indice de qualité des sols.
2.1. Extraction des données de la Bdsol LR
Les données nécessaires au calcul de réserve utile sont localisées dans les tables STRATE et AFFECT_SRTATE_U_SOL.
L’épaisseur du sol ( Table : AFFECT_STRATE_U_SOL Attribut : epais_moy)
La granulométrie (Table : STRATE Attributs : TAUX ARGILE ;TAUX LIMON ;TAUX SABLE) Les éléments grossiers (Table : STRATE Attribut : ABONDANCE EG)
AISNE TE A 1,75 ALO 1,7 AL 1,8 AS 1,7 LAS 1,75 LA 1,95 SA 1,35 LSA 1,65 S 0,69999 SL 1 LLS 1,2 LL 1,3 LS 1,45 LMS 1,6 LM 1,75 R 0 null 0
Tableau 3 - Détermination du facteur de texture (TE) par classe de texture (d’après JAMAGNE et BETREMIEUX , in LEMONNIER, 1992)
Les données sur la salinité sont extraites de la table U_SOL de l’attribut salure. Les données de pH sont extraites de la table STRATE, de l’attribut PH EAU.
Les données sur l’hydromorphie sont extraites de la table STRATE, des attributs ABONDANCE
TACHE OX et ABONDANCE TACHE RED pour l’abondance des taches et de la table
AFFECT_STATE_U_SOL, de l’attribut prof_appar_moy pour la profondeur d’apparition. Les données de pente sont extraites de la table CONTIENT, de l’attribut pente_moy.
2.2. Calcul de la réserve utile
La formule utilisée pour calculer la réserve utile est la suivante :
RU : réserve utile exprimée en millimètres H : épaisseur du sol exprimée en mètres
TE : facteur ou indice de texture déterminé à partir de la classe de texture EG : éléments grossiers exprimés en pourcentage
La réserve utile est calculé par unités typologiques de sol (UTS). Elle correspond à la somme des réserves utiles des strates correspondant de l’UTS concernée :
Les données granulométriques des strates sont transposées dans le triangle de texture de l’Aisne. On attribut à chaque strate l’indice de texture en relation avec la classe de texture correspondante.
2.3. Calcul des autres contraintes
Les contraintes «salinité» et «pente» , «élément grossier», «pH» et « hydromorphie » correspondent à des champs de la base de données LR. (cf 3.1.) Aucun calcul n'est donc nécessaire pour les obtenir. La contrainte «battance» a été évaluée en combinant les données de texture, de pierrosité, de matière organique en référence à une étude récente sur la modélisation de l’aléa érosif des sols (Antoni V., Le Bissonnais Y., 2006).
RU = H
××××
TE××××
(1-(EG/100))2.4. Calcul et spatialisation de l'indicateur de qualité des sols
L'indicateur de qualité des sols est calculé pour toutes les UTS de la zone d'étude en utilisant les données décrites précédemment et en appliquant l'arbre de décision présenté figure 23.
Pour spatialiser cet indicateur, deux méthodes sont mises en œuvre :
- une méthode par agrégation au niveau des Unités Cartographique des Sols. Il s'agit d'obtenir une première visualisation de la variabilité de qualité des sols, indépendamment des travaux sur l'identification des surfaces concernées par l'urbanisation
- une méthode sans agrégation au niveau des unités Cartographique des sols. Cette méthode permet de conserver l'ensemble des données acquises sur la qualité des sols pour la phase ultérieure de croisement avec les surfaces concernées.
2.4.1. Agrégation par UCS
Les informations utiles pour calculer l'indice sont récupérées au moyen de requêtes SQL qui reproduisent l'arbre de classification.. La méthode d’agrégation est par pondération de la surface des UTS. Au final, on obtient pour chaque UCS, une valeur de classe de réserve utile et la valeur « booléenne » (vrai ou fausse) renseignant l’existence de chaque contrainte.
Figure 24 : Exemple d’agrégation pondérée par la surface des UTS
UCS classeRU IQS1 contrainte salinite contrainte pente >15% IQS2 contrainte battance contrainte hydromorphie contrainte EG contrainte pH IQS3' (classe,ss-classe) 104A 1 1 1 0 4 1 0 0 0 4-a 104B 3 3 0 0 3 0 0 1 0 3-2 104C 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1-3 104D 3 3 0 0 3 1 0 1 0 3-3 104E 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1-3 104F 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1-2
Tableau 4 – exemples de détermination d’indice de qualité des sols
L’IQS 1 ou indice initial de qualité des sols correspond à la classe de réserve utile obtenue par UCS. L’IQS 2 ou indice secondaire de qualité des sols après intégration des contraintes absolues (pente, salinité).
L’IQS 3 ou indice final de qualité des sols après intégration des contraintes secondaires.
On précise que pour les UCS affectées par une contrainte absolue de type salinité ou pente on attribue à l’IQS3 les sous-classes respectives « -a » ou « -b ».
2.4.2. Méthode sans agrégation
La même procédure de calcul est suivie sans l'étape finale de sélection de l'UTS la plus représentée dans l'UCS. Le résultat final, par UCS est une liste de classes de qualité de sol, chacune associée à une proportion de présence dans l'UCS correspondante. ( tableau 5). Une version SIG a été élaborée pour une consultation interactive de l'indice de qualité (figure 25).
UCS 1-1 1-2 1-3 1-4 1-5 (1-A) 1(-B) 2-1 2-2 2-3 2-4 2-5 (2-A) (2-B) 3-1 3-2 3-3 3-4 3-5 (3-A) (3-B) NON_DETERM 104A 100 104B 100 104C 70 30 104D 100 104E 100 104F 95 5
Tableau 5 : Exemple de détermination des indices de qualité de sol sans agrégation au niveau de l'UCS. Les cases du tableau sont renseignées par la proportion de sols de classe x dans l'UCS considérée.
3. Synthèse du chapitre
Un indicateur de qualité des sols du Languedoc-Roussillon a été développé et mis en œuvre pour apprécier le potentiel à long terme et à très long terme des sols Languedociens. Cet indicateur doit permettre de discriminer les sols du Languedoc Roussillon en terme de qualité des sols tout en étant suffisamment simple pour pouvoir être appliqué rapidement sur l’ensemble de la région à partir du référentiel Régional Pédologique du Languedoc-Roussillon.
A partir des références d’indicateurs de qualité des sols existant dans la littérature, nous avons construit un indicateur permettant de définir 4 grandes classes de qualité subdivisées en 16 sous-classes. L’indicateur utilise une combinaison logique de propriétés de sol « diagnostic » (arbre de décision) intervenant à trois niveaux : 1) définitions de contraintes absolues pour la production agricole (pente et salinité), 2) classement des unités typologiques de sol sans contraintes absolues en trois classes de qualité à partir de leur réserve utile 3) subdivision de ces trois classes en considérant des contraintes mineures pour la production agricole ( hydromorphie, pierrosité, risque de battance ou pH déséquilibré).
L’indicateur ainsi produit a été spatialisé sur la zone test en utilisant les données du Référentiel Régional Pédologique du Languedoc-Roussillon (échelle 1 :250 000). Pour chaque unité typologique de sol (UTS) répertoriée dans la zone d’étude, l’indice de qualité des sols a été calculé. Les indices calculés par UTS ont été ensuite utilisés pour qualifier les Unité Cartographique de Sol (UCS) selon deux approches : 1) agrégative en considérant, pour chaque UCS, l’indice de qualité calculé pour l’UTS dominante 2) exhaustive en qualifiant l’UCS par les proportions de chaque valeurs d’indices de qualité caractérisant les UTS de l’UCS.