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L’impact du changement climatique et des activités anthropiques sur l’évolution des paysages et des ressources en eau constitue aujourd’hui un enjeu majeur. Sa prévision nécessite de disposer d’outils dédiés capables d’évaluer à un horizon de 100 ans les conséquences de différents scénarios sur les bassins versants et les eaux souterraines. 

IFPEN développe à cette fin des approches de modélisation des phénomènes d’érosion-transport-dépôt couplés aux écoulements de surface et de subsurface. IFPEN s’appuie pour cela sur ses compétences historiques dans le domaine des sciences de la Terre, en particulier la modélisation stratigraphique[1] et le transport multiphasique dans les milieux poreux complexes. Les modèles mis au point visent à prévoir l’évolution de l’érodabilité des sols, des flux de sédiments dans les fleuves et rivières, des zones d’inondation potentielles, de la recharge quantitative et qualitative des aquifères, etc. L’objectif est de définir des cartes de risques qui permettront d’aider les acteurs locaux à adapter les plans de prévention des risques et les projets d’aménagement.

La « zone critique », qui s’étend de la canopée à la roche saine non-altérée, est naturellement au cœur de ces problématiques. Elle est soumise à l’érosion des sols, qui peut induire des coulées boueuses dévastatrices lors d’épisodes de pluie extrêmes. De plus, l’érosion entraîne des pertes de matière organique qui perturbent les écosystèmes et qu’il est donc essentiel de caractériser. Modéliser ces phénomènes implique de comprendre l’influence de la couverture végétale et de l’occupation humaine, au travers d’une démarche scientifique qui s’appuie sur l’étude de systèmes passés récents (depuis -10 000 ans jusqu’à nos jours)[2].

Sélectionné dans le cadre de l’appel à projets du Belmont Forum « Vers la durabilité des sols et des eaux souterraines pour la société », le projet international VULCAR-FATEa [3] a été lancé en juin 2021 avec deux objectifs majeurs :   
   

  • étudier deux écosystèmes (figure), l’un au Gabon, l’autre en Sibérie, afin d’évaluer l’impact des changements climatiques récents et des usages des sols sur le bilan hydrique et le transport de sédiments et de matière organique, ainsi que sur la dégradation des sols pouvant entraîner l’émission de carbone dans l’atmosphère ;   
       
  • définir des scénarios d’évolution à 30-100 ans en vue d’adapter les politiques locales.
       

Les chercheurs d’IFPEN apporteront leurs compétences à travers, d’une part, la modélisation des processus géologiques et des flux d’eau et de sédiments au sein de DionisosFlow™ et, d’autre part, la caractérisation de la matière organique des sols grâce à la méthode Rock-Eval®. Les modèles développés permettront d’intégrer l’ensemble des données acquises durant le projet.

Cliquer sur les images pour les agrandir

Science@ifpen n° 46
Science@ifpen n° 46
VULCAR-FATE project study sites

   
a- Global change impact on vulnerable carbon reservoirs: carbon sequestration and emissions in soils and waters From the Arctic To the Equator : projet interdisciplinaire, coordonné par l’IRD et regroupant des partenaires de six pays (France, Etats-Unis, Russie, Gabon, Espagne et Suisse). 
   

Références :

[1] Csato I., Catuneanu O., Granjeon D. (2014). Journal of Sedimentary Research, 84. http://dx.doi.org/10.2110/jsr.2014.36.
   
[2] Bremond L., Oslisly R., Sebag D., Bentaleb I., Favier C., Henga-Botsikabobe K., Mvoubou M., Ngomanda A., de Saulieu G., Ecotrop Team (2021). The Holocene, 33(7). https://doi.org/10.1177/09596836211003230.
   
[3] Vidéo de présentation du projet VULCAR-FATE. https://www.youtube.com/watch?v=BOkhcuJocB0
 

Contacts scientifiques : elisabeth.bemer@ifpen.fr, Didier Granjeon, david.sebag@ifpen.fr et benoit.chauveau@ifpen.fr

>> NUMÉRO 46 DE SCIENCE@IFPEN
 

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