Cartographie des propriétés magnétiques des sols

Comment et pourquoi ? Julien THIESSON

Journée Scientifique METIS 25 septembre 2014

Plan de l’exposé

• Le signal magnétique des sols

• Comment le cartographier ?

• Pourquoi le cartographier ?

• Quelques résultats pour quelques pistes

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• Anomalie du champ magnétique

Le signal magnétique des sols

Jr Ji

Kph Susceptibilité magnétique

Kqu

Viscosité magnétique

• Aimantation induite

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Un reflet de l’histoire des sols

• Quantité de matériel magnétique

(dissolution différentielle, transport...)

• Fractionnement mécanique

• Précipitation authigène d'oxydes

• Chauffe

• Oxydoréduction à température ambiante – (activité biologique, présence d'eau, de métaux

lourds...)

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Comment le cartographier ?

• Aimantation totale > Magnétomètre

• Susceptibilité et viscosité magnétiques

– Mesures en laboratoire sur échantillon

• Champ fort

• Champ faible multi-fréquence

– Mesures sur le terrain

• Appareils commerciaux

• Prototypes

• Étalonnage

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Les outils développés à METIS

• Volume d’investigation de 0,1 m à 1 m

• Création ou adaptation

– Pour les expériences au champ ou sur placette

– Pour les expériences en laboratoire

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G B C z

C x P E R P H C P

V C P

Pourquoi le cartographier ?

• Reconstruction paléoclimatique

• Caractérisation de pollutions métalliques

• Localisation de vestiges archéologiques

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Jordanova et al. 2007 Canbay et al. 2010

Cu

Pb

Cr Co

Ni

Zn Gondet et al. 2004

Pourquoi le cartographier ?

• Avoir un référentiel à l’échelle d’un territoire

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Lien avec la pédogénèse Variable d’appoint dans les

analyses multivariées ?

Modèle géologie+climat ? Déterminismes

agropédologiques ?

Quelques exemples (Châtillonnais) (stage M2 Ana Atanassova)

• Habitat gallo-romain sous forêt (actuellement)

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3 zones :

• Valeurs faibles

• Valeurs

intermédiaires

• Valeurs fortes

Différences d’activités > différences de sols L’inverse ?

Quelques exemples (Châtillonnais) (stage M2 Ana Atanassova)

• Variabilité saisonnière ?

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Significativité ? Possibilité de tester en laboratoire ?

Indicateur statistique

Janvier Juillet Différence

Juillet-Janvier

Moyenne 40.4 45.3 -5.6

Médiane 37.5 43.7 - 4

Minimum 8.5 15.7 -22.3

Maximum 144.3 270.5 5.4

Quelques exemples (Boigneville)

• Lien propriétés magnétiques <> travail du sol • Semis direct

• Travail simplifié

• Travail classique

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1

q

u(1

0-5 S

I)

DECCO L2 DECCO L1 DECCO L0DECCO L2 DECCO L1 DECCO L0

10

q

u(1

0-5 S

I)

MS2 L2 MS2 L1 MS2 L0MS2 L2 MS2 L1 MS2 L0

Légère augmentation diminution de l’intensité du travail

Effet de l’azote ?

Kph (10-5 SI) Kqu (10-5 SI)

Quelques exemples (Pierrelaye) (stage M2 de Luca Barsalini)

• Caractérisation de la variabilité locale

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Plaine : bonne corrélation Forêt : bonne anticorrélation Champs : ???

Mesure in situ moins d’aléas

Variabilité signifiante

Pour mémoire et conclure

• Liens avec le climat

– Explication et/ou information supplémentaire ?

• Liens avec la (micro)biologie

– Indicateurs « bioactivité » d’un sol ?

• Spatialisation de variables agropédologiques

– Matière organique, contenu en caillou ?

• Des idées ?

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Remerciements

• Luca Barsalini, Solène Buvat, Claire Brinon, Pauline Kessouri, Sébastien Flageul, Rosario Polycarpe, Jean Pierre Pencolé, Alain Tabbagh, François-Xavier Simon, Jeanne Tabbagh, Alain Giosa, Ana Atanassova, Guy Richard, Isabelle Cousin, Maud Seger, Arlène Besson, Guillaume Giot, Christine Franke…

• Et vous, pour votre attention.

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