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Français
Propositions de sujets de travaux de fin d’études Unité de Science du Sol Année académique 2011-2012.
TFE en Belgique
Sujet 1 : validation de la stratégie suivie au niveau du portail cartographique REQUACARTO pour regrouper les sigles pédologiques en zones de prélèvement au sein d’une parcelle agricole en vue d’améliorer le conseil de
fumure. (Valérie Genot :vgenot@ulg.ac.be)
Un des objectifs prioritaires de la chaîne Minéralesols de REQUASUD est l’amélioration et l’harmonisation de la stratégie relative au conseil de fumure élaboré par les laboratoires membres de la chaîne. Pour ce faire un portail cartographique REQUACARTO (accessible aux laboratoires membres de la chaîne) a été créé. Il permet, notamment, de mettre à disposition des laboratoires l’information pédologique et d’occupation des sols des parcelles sur lesquelles une analyse de terre va être conduite. L’information pédologique (extraite de la Carte Numérique des Sols à ème 1/20000 ) est ensuite interprétée de manière à proposer à l’échantillonneur une stratégie de prélèvement dans la parcelle. Des zones de prélèvements sont ainsi proposées et l’échantillonneur est tenu de prélever un échantillon par zone. Si l’agriculteur ne souhaite réaliser qu’une seule analyse, l’échantillonneur ne prélèvera que dans la zone d’échantillonnage couvrant la plus grande surface sur la parcelle. Une zone de prélèvement étant homogène d’un point de vue pédologique (ces caractéristiques descriptives et physico chimiques conduiront au même diagnostic agronomique) et ces informations pédologiques étant connues, il est donc possible de donner un conseil s’appuyant sur ces informations. Une stratégie de regroupement des sigles pédologiques a été élaborée. L’objectif du travail de fin d’études est d’affiner et de valider cette stratégie en travaillant sur des parcelles de références réparties en Région wallonne. Un second objectif est de définir pour ces zones de prélèvement, les critères pédologiques utiles à l’élaboration du diagnostic agronomique.
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Sujet 2 : contribution à la réalisation d’une carte de contraintes pour les cultures principales en Région wallonne. (Valérie Genot :vgenot@ulg.ac.be) Ce sujet s’inscrit dans le cadre de l’élaboration d’un conseil de fumure personnalisé en Région wallonne. Les laboratoires provinciaux, membres de la chaîne Minéralesols de l’ASBL REQUASUD, travaillent à un conseil de fumure personnalisé et dont le raisonnement serait harmonisé au niveau du réseau. La stratégie générale vise à un équilibre entre les exportations et l’offre du sol. Au niveau des exportations, il s’agit, notamment, d’évaluer les besoins de la plante. Ce qui se réalise par la définition d’un rendement optimal pour la culture fonction, entre autres, des limitations liées au sol, au climat et à la topographie. Le travail de l’étudiant, sur base des documents existants et de la consultation d’experts, contribuerait à l’élaboration d’une carte des contraintes pour différentes cultures dominantes en Région wallonne. La deuxième phase du travail consisterait à valider la cartographie établie sur base d’un travail de terrain (analyses de sol et de végétaux) et d’enquête auprès d’exploitants agricoles.
Sujet 3 : contribution au développement de la technique SPIR en analyses de
terre. (Valérie Genot :vgenot@ulg.ac.be)
Des modèles prédictifs ont été élaborés et permettent la prédiction du taux de carbone, d’azote et d’argile ainsi que de la CEC des terres de culture en Région wallonne. Le travail consiste actuellement à améliorer ces modèles prédictifs, notamment par une meilleure prise en compte de la minéralogie des argiles.
Dans ce cadre, le travail de l’étudiant s’articulerait autour de 3 axes : 1. Sur base d’échantillons déjà prélevés (provenant de 12 matériaux parentaux), il s’agirait de réaliser l’analyse minéralogique et d’évaluer les potentialités de l’infrarouge pour prédire cette donnée. 2. Ensuite, il s’agirait d’évaluer l’amélioration éventuelle pour la prédiction de la CEC. 3. Enfin, il s’agirait d’évaluer l’opportunité de développer des modèles prédictifs par grand ensemble pédologique.
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Sujet 4 :Etude de différents indicateurs d’évaluation du potentiel de libération du phosphore des sédiments vers les cours d’eau. (Malorie Renneson : malorie.renneson@ulg.ac.be)
Elément indispensable pour les plantes, le phosphore est responsable, avec l’azote, de problèmes d’eutrophisation dans les cours d’eau. Celuici arrive aux cours d’eau, soit par ruissellement, soit par érosion des particules de sol. Différents outils existent et permettent de connaître les quantités de phosphore susceptibles d’aboutir en bas de parcelles ou dans l’eau. Cependant, actuellement, très peu de données sont disponibles sur le devenir de ce phosphore une fois dans le cours d’eau. Le phosphore présent dans les particules de sol sera til disponible pour les plantes et les microorganismes ? Cette libération estelle similaire pour les différents types de sédiments ? Pour répondre à ces questions et gérer au mieux cette problématique du phosphore dans les cours d’eau, il est primordial de disposer d’indicateurs de risque de libération du phosphore des sédiments vers l’eau. Différents indicateurs peuvent être mesurés facilement sur les sédiments ou sur les sédiments potentiels que sont les particules de sol. Cependant, nous ne connaissons pas la pertinence de ces indicateurs pour estimer la libération du phosphore en Wallonie. L’objectif de ce travail de fin d’études est d’évaluer ces différents indicateurs en vue d’une meilleure caractérisation des facteurs de risque pour les cours d’eau wallons. Elle permettrait de tester différentes situations contrastées en Région wallonne dans des conditions de laboratoire et de mettre les quantités de phosphore libérées en parallèle avec les différents paramètres qui peuvent être mesurés sur les sols. L’intérêt de chacun de ces indicateurs sera ainsi déterminé.
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Sujet 5 : Contribution à l’étude des risques encourus suite à des modifications d’usage du sol en milieu contaminé par les éléments traces métalliques. (Amandine Liénard :Amandine.Lienard@ulg.ac.be)Ce sujet s’inscrit dans une étude menée afin de caractériser les modifications de la distribution des ETM entre les phases porteuses du sol liées à des changements d’usage du sol dans des zones contaminées par des retombées atmosphériques d’origine industrielle. Cette étude participe à la compréhension des mécanismes régissant le devenir des ETM et leur mobilité dans les écosystèmes impactés par les contaminations. De fait en Région wallonne, les sols contaminés en ETM par retombées atmosphériques parsèment les anciennes régions industrielles du bassin sambromosan. Il semble complémentaire et essentiel de se pencher sur i/ l’étude du fractionnement des ETM suivant l’usage du sol (culture, prairie et forêt) ii/ l’évolution du fractionnement selon le type de modifications d’usage du sol (ex : passage d’une culture en forêt) iii/ l’évaluation de la phytodisponibilité des ETM selon l’usage du sol. Pour ce faire, l’étudiant devra : 1. Réaliser un plan d’échantillonnage des sols étudiés lors de cette étude, suivi d’une campagne d’échantillonnage 2. Modifier expérimentalement les conditions physicochimiques des sols afin de simuler un changement d’usage 3. Mettre en place de manièreex situculture témoin sur chaque sol étudié, modifié une ou non, afin d’évaluer l’évolution de phytodisponibilité des ETM lors de changements 4. Estimer les risques encourus pour chaque changement d’usage. L’originalité de cette étude dynamique repose sur une approche de terrain avec échantillonnage des sols étudiés suivie par une mise en place d’essais ex situ et une récolte de données par analyses en laboratoire (analyses chimiques simples et séquentielles des teneurs en ETM, éléments majeurs, fractionnement granulométrique, matières organiques des sols,
), et évaluation des risques encourus.
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Sujet 6 : Contribution à l’étude des migrations des éléments traces métalliques dans les systèmes solssédiments par transferts latéraux (Amandine Liénard : Amandine.Lienard@ulg.ac.be) ( ! Sujet déjà choisi par Elodie Boutique 2°Master GEAT)
Ce sujet s’inscrit dans le cadre d’une étude menée afin de caractériser davantage l’offre générale des sols en ETM au sein de zones d’étude contaminées par des retombées atmosphériques historiques d’origine industrielle. Elle participe à l’amélioration de la compréhension des mécanismes régissant le devenir des ETM et leur mobilité dans les écosystèmes impactés par les contaminations. De fait en Région wallonne, les sols contaminés en ETM par retombées atmosphériques parsèment les anciennes régions industrielles du bassin sambromosan. Vu l’étendue des zones concernées, il semble complémentaire et essentiel de se pencher sur i) l’évaluation des quantités d’ETM déplacées par transferts latéraux et ii) l’estimation des risques engendrés par une accumulation potentielle de cellesci dans les sols alluviaux, colluviaux et les sédiments des cours d’eau parcourant la zone d’étude.
Pour ce faire, l’étudiant devra : 5. Evaluer si les teneurs en ETM mesurées dans les échantillons de fonds de vallées dépendent de l’environnement pédologique, de l’occupation du sol, de la distance à la source du cours d’eau et de la distance à la source de contamination en réalisant un plan d’échantillonnage adéquat, suivi d’une campagne d’échantillonnage. 6. Estimer le risque encouru par un changement d’occupation du sol 7. Estimer le risque de mobilisation des ETM à moyen terme 8. Réaliser une cartographie de la répartition des teneurs pour les sols de fond de vallée L’originalité de cette étude dynamique repose sur une acquisition méthodologique des données confrontant observations de terrain, analyses en laboratoire (analyses chimiques simples et séquentielles des teneurs en ETM, éléments majeurs, fractionnement granulométrique, matières organiques des sols,
), cartographie et évaluation de risques encourus.
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Sujet 7 : Contribution à une meilleure caractérisation de l’hydromorphie des sols, en relation avec leur fonctionnement hydrodynamique. (Pierre Demarcin :
Pierre.Demarcin@ulg.ac.beet Xavier Legrain :Xavier.Legrain@ulg.ac.be)
Ce travail de fin d’étude s’inscrit dans le cadre du projet de révision de la Carte Numérique des Sols de Wallonie (CNSW), piloté au sein de l’Unité de Science du Sol. Un des objectifs de la révision est d’apporter des compléments d’information à la carte de sols, en relation avec des thématiques particulières, dont celle de l’hydromorphie des sols. Effectivement, l’information délivrée actuellement par la légende de la CNSW est la profondeur d’apparition de l’hydromorphie (taches d’oxydoréduction formées suite à une présence plus ou moins longue d’eau dans le sol) ; il n’est donc fait mention ni de l’intensité du phénomène, ni de son évolution en profondeur. En outre, cette information essentiellement statique ne permet pas d’appréhender le fonctionnement hydrodynamique du sol et sa variation saisonnière. Objectifs meilleure caractérisation de l’hydromorphie du sol (travail déjà largement abordé dans le ‐ cadre du projet de révision) ; mise en relation entre des typologies de sols (légende de la CNSW) et leur ‐ fonctionnement hydrodynamique (vitesse de ressuyage, stagnation d’eau ou engorgement temporaire,
).
Démarche analyse bibliographique relative à l’hydromorphie et aux techniques de suivi de l’eau dans ‐ les sols ; analyse des patrons de distribution des sols hydromorphes au niveau de la CNSW, en ‐ relation avec le relief, la géologie,
; identification de toposéquences représentatives des cas recensés au point précédent ; ‐ suivi de la/les toposéquence(s) en terme d’hydromorphie (l’étudiant sera formé à la ‐ description morphologique de sondages pédologiques par l’équipe du projet de révision) et de fonctionnement hydrodynamique (teneurs en eau dans le sol, vitesse de ressuyage,
) ; interprétation des résultats.‐
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Sujet 8 : Etablissement d’un système de référence sur les sols du bassin de l’Orneau et d’un itinéraire géopédologique didactique. (Laurent Bock : Laurent.Bock@ulg.ac.be)
Sur la base de l’importante information disponible sur la région et du recensement déjà opéré par Isabelle Carletti dans son TFE, le travail consisterait à construire ce système de référence, à l’illustrer, à en dégager les signatures pédopaysagères principales et les paramètres agronomiques y associés et à en déduire les arguments d’un itinéraire géopédologique touristicodidactique à l’instar de celui déjà réalisé pour HansurLesse.
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TFE en Outre-mer
Sujet 9 : Possibilité de deux TFEs aux Philippines (Laurent Bock : Laurent.Bock@ulg.ac.be) Dans le cadre du projet CUDPIC 2010 couvrant la période 20202014 et intitulé “Establishing strategic Partnerships in research to strengthen local governance in land and water management towards greater human security in Mindanao (EPaM), deux étudiants motivés par le sujet et par l’anglais sont les bienvenus pour y réaliser leur TFE. Dans cette recherche visant l’établissement d’un système de référence sociobiophysique sur les sols qui trouve légitimité dans l’approche participative et aide à l’objectivation des décisions en matière de planification dans l’usage des sols/terres, le travail consistera pour l’un à prolonger la reconnaissance entamée par Lola Richelle (TFE en bibliothèque) dans le haut bassin de la rivière Pulangi et pour l’autre à l’initier dans le haut bassin de la rivière Cagayan. Dans les 2 cas, se posent les conflits d’intérêt entre population locale pratiquant encore une agriculture traditionnelle de subsistance et migrants d’autres îles pratiquant une agriculture plus intensive et de rapport commercial plus ciblé. Ces deux sites distants de 5 h de route/piste s’inscrivent tous les deux en milieu principalement d’origine volcanique aux lisières de la forêt ; toutefois, le second site est plus ouvert et plus directement influencé par la commercialisation.
Le travail consistera à d’abord informer les villageois sur les objectifs du projet et à mener une enquête à caractère ethnopédologique et agronomique. S’enchaîneront ensuite la caractérisation d’une toposéquence représentative par sondages, la description et l’échantillonnage de profils de sol de référence, la sélection et l’échantillonnage composite de parcelles, le travail de laboratoire et in fine, la gestion de l’information par les outils appropriés... soit 1/3 terrain, 1/3 laboratoire et 1/3 traitement et rédaction. Une stratégie pour obtenir les rendements, eu égard les échantillons prélevés, devrait être assurée. Par ailleurs, dans le premier site, une étude comparative et orientative par expérimentation en pots devrait être initiée. Fanny Lebrun en Erasmus à Wageningen devrait confirmer son souhait d’en être ; ne laissant dès lors qu’une seule opportunité. Le cas échéant, l’une ou l’autre option complémentaire pourrait être réfléchie. Quoi qu’il en soit, il deviendra urgent (échéances à vérifier) de postuler
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pour les bourses de voyage (billet d’avion, la vie sur place étant largement assurée par nos hôtes) dont celles de la CUD (attention, distinction indispensable). Ces TFE contribueront au projet mais aussi à la thèse de doctorat de Mme Calalang Guadalupe qui sera parmi nous du 13 octobre au 13 décembre. C’est une opportunité pour la rencontrer et en discuter car c’est elle qui accueillera et guidera sur place ; même si l’un d’entrenous se rendra sur place en février pour initier la prise de contact avec la réalité terrain.
Sujet 10 : Caractérisation de la qualité des sols cultivés en terrasses dans le
Sud de la Chine.(Copromotion : Laurent Bock :Laurent.Bock@ulg.ac.be, Gilles Colinet)
Dans le cadre de nos relations privilégiées avec la Yunnan Agricultural University, nous souhaitons poursuivre le travail de caractérisation entamé par Keiko Koulos (TFE 2010) pour comprendre la durabilité d’un très vieux système rizicole en terrasses entretenu par une minorité du sud de la Chine et de la province du Yunnan. Ce système pourrait prétendre à une reconnaissance de l’UNESCO au rang de patrimoine mondial de l’humanité et est progressivement aménagé pour favoriser l’écotourisme. Le travail viserait à mieux comprendre ce qu’il en est de la fertilité/fertilisation des sols en ciblant davantage le système agricole par enquête, échantillonnage composite à la parcelle, voire expérimentation en pots et mise en place d’une stratégie d’obtention des rendements, eu égard aux échantillons prélevés. Confirmation serait donnée au retour de Chine de Gilles Colinet dans la deuxième quinzaine de novembre
c’est un peu juste mais encore possible pour 2011.
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AUTRES SUJETS A DEVELOPPER OU EN CO-PROMOTION AVEC DES PARTENAIRES EXTERIEURS A L’UNITE.
Contribution à la caractérisation pédopaysagère des agrosystèmes au Rwanda (Laurent Bock :Laurent.Bock@ulg.ac.be). Évaluation des relations d’indication entre flore herbacée et richesse chimique en forêt (Copromotion : H. Claessens – G. Colinet) : TFE pris Étude des profils racinaires d’espèces typiques de la flore du cuivre dans les collines du complexe de TenkeFungurume (Katanga, RD Congo). (Copromotion : G. Mahy – G. Colinet) : TFE pris par Aurélie Willem. Séquestration du carbone dans les sols forestiers du GrandDuché de Luxembourg. (Copromotion : C. Hissler – Centre Gabriël Lipmann, G. Colinet) : TFE pris par Mathieu Steffen.
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