Durée
36h Th, 36h Pr, 9h EXCU
Nombre de crédits
| Master : bioingénieur en sciences et technologies de l'environnement, à finalité spécialisée | 9 crédits |
Enseignant
Suppléant(s)
Coordinateur(s)
Langue(s) de l'unité d'enseignement
Langue française
Organisation et évaluation
Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier
Horaire
Unités d'enseignement prérequises et corequises
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus de l'unité d'enseignement
Le sol en tant que réacteur bio-physico-chimique à l'interface entre la lithosphère, biosphère, hydrosphère et atmosphère prend naissance et évolue au dépend du matériau parental sous l'action de facteurs du milieu, tels que le climat et la végétation. Ce cours abordera les sols dans leur dimension chimique et physique à travers l'étude des processus bio-physico-chimique contrôlant leur formation et l'effet des facteurs environnementaux et anthropiques sur leur évolution. Dans la partie pédogenèse, nous étudierons dans une première partie les processus contrôlant l'altération et la formation des sols, la dynamique des matières organiques et les interactions entre phases minérales et organiques. Dans la 2ème partie seront abordés les cycles d'évolution et séquences de sol. Pour finalement étudier dans la 3ème partie les données morphologiques et analytiques d'un profil de sol, les principes de classification belges et internationaux (WRB-FAO, IUSS), le fonctionnement et les principes de gestion des grands types de sol du monde.
Les connaissances fondamentales acquises lors des cours ex-cathedra seront abordés de manière pratique lors d'une sortie de terrain permettant d'appréhender la diversité des propriétés physico-chimiques des sols, ainsi que de leur formation à travers l'étude de profil de sol au sein de régions aux caractéristiques géologiques variables.
L'originalité du cours réside dans le fait que les aspects de pédogenèse et chimie du sol seront abordés conjointement avec l'étude de la physique et hydrodynamique des sols. Nous y aborderons la description physique des sols, les liaisons entre phase solide et liquide, l'hydrodynamique en milieu saturé et isotrope ainsi qu'en milieu variablement saturé. Les notions d'anisotropie et d'action de l'eau interstitielle sur le milieu poreux seront aussi étudiées.
L'aspect de chimie du sol s'inscrit dans l'évaluation de la qualité des sols, de l'Identification des causes et conséquences des pressions et des menaces sur les sols, et des concepts de services écosystémiques et santé des sols.
Une importante partie pratique consistera en l'instrumentation de colonnes de sol afin de mesurer au moyen de différents capteurs, l'évolution des principales variables de physique et chimie du sol dans des conditions complètement contrôlées. Ainsi, aux aspects théoriques viendront s'ajouter la manipulation de techniques de mesure propres à la physique des sols, à la collecte de données via des chaines de mesure, à la manipulation de ces données dans un objectif d'interprétation des flux d'eau et de solutés au sein de la colonne de sol.
Les travaux pratiques de chimie du sol couvriront les analyses en laboratoire des principales propriétés chimiques des sols qui devront amener à la réalisation et la présentation d'un travail de groupe basé sur une analyse réflexive de la qualité des données en laboratoire et une interprétation fonctionnelle des résultats.
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement
A la fin de cette activité, l'étudiant est capable de
°Intégrer les disciplines de base en vue de diagnostiquer les processus pédologiques et le fonctionnement des sols et d'appréhender l'impact de l'homme sur ceux-ci.
°Distinguer et résumer de manière succincte et précise les lois de fonctionnement de la couverture pédologique, en se basant sur les relations facteurs-processus-propriétés,
°Maitriser les notions de physique des sols et les lois régissant les mouvements d'eau
°Décrire et prédire les processus pédologiques responsables de l'évolution des sols en fonction des caractéristiques du milieu en appliquant les concepts et outils (analyse des tableaux analytiques) enseignés,
°Identifier les processus de formation du sol dans les grands types de sol (en milieux naturels et anthropisés), en intégrant les concepts théoriques présentés lors du cours et illustrés lors de l'excursion,
°Classifier les types de sols en appliquant de manière opérationnelle les principes de typologie des sols enseignés aux cours et excursion,
°Décrire les propriétés et expliquer le fonctionnement des principaux sols du monde en vue de leurs applications agronomiques et environnementales en s'appuyant sur des exemples vus au cours et en excursion.
Approfondir la compréhension des facteurs de pédogénèse et la typologie des sols pour mieux en diagnostiquer et de fait en gérer les contraintes et les aptitudes tout en livrant un aperçu sur une recherche plus spécifique.
Réaliser un diagnostic en matière de contraintes et pressions au niveau du sol,
Identifier les apports et les limites de l'analyse de sol en laboratoire,
Concevoir des stratégies d'identification et de surveillance,
Pproposer des moyens de prévention et de correction/intervention
Savoirs et compétences prérequis
HYDR0001-1 - hydrologie générale
GEOP0008-1 - Sciences de la terre
GEOP0009-1 - Science du sol
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement
Cours magistraux et travaux pratiques (laboratoire et terrain).
les travaux pratiques imposent un suivi quotidien (week-end et féries inclus) pendant une durée de 2 semains au cours du quadrimestre (charge à répartir au sein du groupe) pour les expériences en colonnes.
Les travaux d'analyse en laboratoires nécessitent la réussite d'un test d'aptitude. Ils se rélaiseront en groupes et serviront de support à un rapport de laboratoire. Le même groupe réalisera également un travail de mise en application sur un cas concret.
La présence aux travaux pratiques est obligatoire.
Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)
présentiel
Supports de cours, lectures obligatoires ou recommandées
power point des cours et articles scientifiques discutés au cours accessibles sur e-campus
Radcliffe and Simunek (2010) Soil physics with Hydrus. Modelling and applications. Book available at the library as well as at the "office des cours"
Duchaufour Ph. (1997), Abrégé de pédologie, Masson, Paris, 291 p.
FAO (2001), Lecture notes on the major soils of the world, P. Driessen et al. ed., Rome, World Soil Resources Reports, 94, 334 p.
FAO (2006), World reference base for soil resources 2006, Rome, World Soil Resources Reports, 103, 128 p.
Blaize D (2021), Naissance et évolution des sols, Éditions Quae, 160p.
Modalités d'évaluation et critères
Examen(s) en session
Toutes sessions confondues
- En présentiel
évaluation orale
Travail à rendre - rapport
Informations complémentaires:
Examen(s) en session
Toutes sessions confondues
- En présentiel
évaluation orale
Travail à rendre - rapport
Explications complémentaires:
Chaque étudiant doit réaliser un rapport (préparatoire à l'examen oral) présentant un site (sol, occupation du sol, géologie climat...) et les processus pédogénétiques locaux.
En groupes, les étudiants doievent également présenter un rapport relatif aux travaux pratiques selon les consignes données sur eCampus
En code jaune les présentations sont organisées en présentiel
En code orange les présentations sont organisées à distance via Teams
Stage(s)
Remarques organisationnelles et modifications principales apportées au cours
présence obligatoire aux travaux pratiques et laboratoires
Contacts
Gilles Colinet
Echanges eau sol plante
gilles.colinet@uliege.be
Aurore Degré
Echanges eau sol plante
aurore.degre@uliege.be
Stefaan Dondeyne
Echanges eau sol plante
stefaan.dondeyne@vub.be