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Thèse "Spatialisation des propriétés vertiques et de l'hydromorphie fossile ou actuelle dans les sols argilo-calcaires des collines molassiques de la région Occitanie et conséquences sur leur fonctionnalité" (H/F)

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Informations générales

Référence : UMR5245-EVARAB-003
Lieu de travail : CASTANET TOLOSAN
Date de publication : vendredi 10 mai 2019
Nom du responsable scientifique : Maritxu GUIRESSE (Pr. INP-ENSAT, laboratoire EcoLab) – Vincent BUSTILLO (MCF IUT Paul Sabatier site d'Auch, laboratoire CESBIO)
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 2 septembre 2019
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Les sols sont de plus en plus reconnus comme étant une ressource non renouvelable, à préserver. La conséquence en est l'intégration de critères sols dans la planification territoriale. La présence de traits rédoxiques et réductiques est, par exemple, utilisée pour la délimitation des zones humides avant tout projet d'aménagement (arrêté du 1er octobre 2009). L'élaboration des schémas de cohérence territoriale (SCoT) nécessite également la prise en compte de critères pédologiques. Il est donc important de disposer de données pédologiques fiables à l'échelle de la région Occitanie.

Les sols argilo-calcaires des collines molassiques de la région Occitanie possèdent des spécificités liées à leur matériau parental, la molasse. La première spécificité est la présence de taches directement héritées de la molasse. En effet, cette roche sédimentaire présente naturellement des bigarrures rouge-orangées résultant d'une ségrégation du fer au moment de sa mise en place. Le sol n'est donc pas en équilibre avec les conditions environnementales actuelles et il est possible de mal diagnostiquer l'hydromorphie fossile de l'hydromorphie actuelle sur le terrain. En plus, ce caractère hydromorphe pourrait être exacerbé par certaines propriétés vertiques, comme l'apparition de fentes de dessiccation à la surface des sols secs. Selon les années, ces fentes peuvent être très visibles dans certaines parcelles agricoles à la fin de l'été, et influencent très probablement les transferts d'eau et les émissions de gaz à effet de serre (GES) dans ces sols. Les pédopaysages concernés couvrent des surfaces importantes : dans l'ex-région Midi-Pyrénées, les sols issus de la molasse correspondent aux territoires des interfluves, soit environ 25 % de la surface totale.

Le premier objectif de ces travaux de thèse est de fournir des outils d'identification des propriétés vertiques et d'hydromorphie des sols, utilisables par les services de l'État et par les bureaux d'études régulièrement missionnés pour réaliser des cartographies de sols dans le cadre de l'aménagement et la planification territoriale. Plus largement, les propriétés vertiques et d'hydromorphie des sols issus de la molasse impactent lourdement le fonctionnement des sols qui, selon le cas, constituent un puits ou une source de GES. Ainsi, le 2ème objectif de ce projet est de mieux comprendre comment l'engorgement en eau impacte la dynamique de la matière organique de ces sols, en termes d'émissions de GES et de stockage de carbone. Finalement, le 3ème objectif vise à identifier les conséquences de ces régimes hydriques en termes de contraintes agricoles.

Quelques sites expérimentaux déjà largement équipés seront investigués pour faire le lien entre les traits pédologiques et les émissions de GES. Des couples de sites a priori non hydromorphes et hydromorphes, mettant en jeu des pratiques culturales contrastées, seront étudiés par le suivi des flux hydriques et de GES et la caractérisation de la distribution du fer au sein des profils de sols et des propriétés de retrait-gonflement. Il s'agira d'identifier les indicateurs les plus performants de la présence d'hydromorphie fossile et de propriétés vertiques. À l'aide de ce jeu de données et de données auxiliaires, par exemple dérivées d'un MNT, d'images satellitaires en s'appuyant sur les potentialités des missions spatiales Sentinel-1 et 2, de relevés géophysiques ou de cartes géologiques, il sera possible de spatialiser ce qui aura été observé sur les sites d'étude à l'ensemble des sols argilo-calcaires des collines molassiques de la région Occitanie.

Contexte de travail

L'équipe BIZ (Biogéochimie Intégrative de la Zone critique) du laboratoire EcoLab mène des travaux de recherche visant à mieux comprendre le fonctionnement des écosystèmes de la zone critique, c'est-à-dire les processus à l'interface entre l'atmosphère, la pédosphère, l'hydrosphère et la géosphère. Les cycles du carbone et de l'azote y sont en particulier étudiés pour leur impact sur le changement climatique et inversement. Le second laboratoire impliqué dans la thèse est le CESBIO, centré, lui aussi, sur le fonctionnement des surfaces continentales et leurs interactions avec le climat et les activités humaines. Sa spécialité est le couplage de la télédétection et de la modélisation pour caractériser la croissance des cultures, les flux d'eau et de gaz à effet de serre dans les bassins versants. Le·la doctorant·e sera rattaché·e à l'école doctorale SDU2E « Sciences de l'Univers, de l'Environnement et de l'Espace ».

Contraintes et risques

Déplacements sur le terrain

Informations complémentaires

Le·la candidat·e devra être titulaire d'un Master 2 ou d'un diplôme d'ingénieur et avoir des compétences en science du sol et en chimie environnementale. Des compétences en SIG et analyse d'images sont également appréciées. Enfin, le·la candidat·e devra avoir un goût certain pour le terrain et le travail en équipe et maîtriser l'anglais à l'oral et à l'écrit.

Les candidatures devront inclure un CV détaillé, au moins deux références (personnes susceptibles d'être contactées) et une lettre de motivation.

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