Outil régional de monitoring des sols pour des cycles de vie des matières durables

Les pratiques agricoles ont une influence sur les cycles des substances et par conséquent sur d’importantes fonctions du sol. L’observation à long terme fournit de précieuses indications sur l’état et la dynamique de l’écosystème sol et permet un suivi efficace des mesures de politique environnementale.

Des régions d’étude sont sélectionnées parmi les sols agricoles échantillonnés afin de calculer les cycles des éléments nutritifs (N,P), des métaux lourds (Cu, Zn, Cd) et de produits phytosanitaires de ces dernières décennies. Ces cycles de substances servent à établir différents scénarios pour l’exploitation future des sols, en tenant compte de divers paramètres socio-économiques.

ZHO_P_balance_2010_14_kaur
ZHO_N_balance_2010_14_kaur
Illustration : Exemple de bilan régional pour le phosphore (gauche) et l’azote (droite) pour des grandes cultures et des herbages.

L’outil de monitoring des sols développé doit permettre d’équilibrer les cycles de substances dans les sols agricoles à l’échelle régionale (illustration). La question centrale est de savoir dans quelles conditions les cycles des éléments nutritifs de l’agriculture peuvent être optimisés dans une région donnée et comment éviter les apports de polluants dans le sol qui leur sont associés.

L’outil de monitoring des sols servira d’aide à la décision pour soutenir une utilisation durable du sol dans une région donnée. Il permettra d’identifier rapidement les évolutions non durables et de les combattre par des mesures préventives. Cet outil fournit ainsi de précieuses bases pour l’application de la législation sur la protection des sols, et encourage une utilisation durable du sol dans l’agriculture.

Publications

  • Gómez Giménez M., R. Della Peruta, R. de Jong, A. Keller, and M. Schaepman. 2016. Spatial differentiation of arable land and permanent grassland to improve a Land Management Model for nutrient balancing. IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing 99:1-11. 10.1109/JSTARS.2016.2551729.

Précédents travaux consacrés à la modélisation régionale de bilans de substances dans des sols agricoles :

  • Karami M., M. Amini, M. Afyuni, A. Khoshgoftarmanesh, A. Keller, A. Abdi, R. Schulin. 2014 Agricultural zinc fluxes into soils and crops of central Iran at regional scale. Archives of Agronomy and Soil Science 60:3, 437-456.
  • Gärtner D. , Keller A., Schulin R. 2013. A simple regional downscaling approach for spatially distributing land use types for agricultural land. Agricultural Systems. 120, 10-19.
  • Kägi, N. 2010. Regionale Stoffbilanzen landwirt-schaftlicher Böden im Kanton Thurgau. Masterarbeit an der Universität Zürich und Agroscope.
  • Keller A. and Schulin, R. 2003. Modelling regional-scale mass balances of phosphorus, cadmium and zinc fluxes on arable and dairy farms. European Journal of Agronomy 20: 181 – 198.
  • Keller, A., Abbaspour, K. C., and Schulin, R. 2002. Assessment of uncertainty and risk in modeling regional heavy-metal accumulation in agricultural soils. Journal of Environmental Quality 31: 175 – 187.
  • Keller, A., B. von Steiger, R. Schulin and S.E.A.T.M. van der Zee. 2001. A Stochastic Empirical Model for Heavy-Metal Balances in Agroecosystems. Journal of Environmental Quality 30: 1976-1989.
  • von Steiger, B., Keller, A., Schulin, R., 1998. Regional mass flux balancing for controlling gentle soil remediation operations. Nutrient Cycling in Agroecosystems 50, 303-306.