Axe de recherche 1

L’axe 1 ambitionne de poursuivre les avancées réalisées durant NAÏLA 1, à savoir décrire les éléments « socio-éco-agro-hydrologiques » en caractérisant leurs diversités, leurs géométries, leurs propriétés fonctionnelles et leurs organisations emboitées, autant d’informations indispensables pour étudier les fonctionnements (axe 2) et les évolutions (axe 3). Les travaux menés abordent plusieurs verrous scientifiques relatifs aux spécificités des milieux méditerranéens, notamment les hétérogénéités et discontinuités spatiales. Ils ont pour objet d’étude (1) le milieu physique (e.g., climat, substrat pédologique), (2) les aménagements anthropiques (e.g., parcellaires agricoles), et (3) les organisations anthropiques (e.g., systèmes de culture).

Sous-axe « propriétés hydrodynamiques de surface »

En contexte semi-aride, la caractérisation des propriétés hydrodynamiques de surface en lien avec les pratiques agricoles et la couverture végétale est un enjeu majeur, notamment via les conséquences sur l’infiltrabilité des sols. D’une part, nous concevrons des suivis à l’échelle parcellaire par l’utilisation de méthodes non traditionnelles adaptées aux cycles culturaux. La potentialité des données satellitaires Sentinel-2 et Sentinel-1 sera explorée pour la caractérisation multi-temporelle des paramètres physiques associés aux facteurs de contrôle ad hoc comme la texture, le taux de couverture des résidus de culture, le type de travail du sol, la présence d’enherbement, l’humidité. D’autre part, nous caractériserons la répartition spatiale des fentes de retrait à partir des couvertures photographiques à haute résolution spatiale, pour ensuite analyser les mécanismes explicatifs de présence et d’activité des fentes de retrait à travers une modélisation prédictive.

Sous-axe « propriétés hydro-structurales »

Nous étudions la variabilité spatiale des propriétés hydro-structurales des sols à l’aide de méthodes géophysiques. Par rapport aux méthodes classiques intrusives, les sondages géophysiques sont spatialement plus intégrateurs, non destructeurs et plus facile à mettre en œuvre, permettant par là-même une spatialisation continue de la zone critique représentant la sphère d’échanges hydriques le long du continuum « sous‐sol /sol /plante /atmosphère ». Les sondages géophysiques nous permettront d’établir pour chaque site d’étude un modèle structural (2D, 3D) des formations géologiques et/ou pédologiques, qui servira de base pour la description de leur fonctionnement hydrodynamique dans l’axe 2

Sous-axe « forçage climatique »

Les activités s’inscrivent dans la continuité de celles conduites durant NAÏLA 1, mais en améliorant les développements méthodologiques existants, tout en explorant de nouvelles pistes. L’objectif principal reste identique, à savoir fournir des chroniques passées et futures à fines résolutions spatio-temporelles pour les variables météorologiques standard, en combinant méthodes statistiques et jeux de données issues de réseaux météorologiques peu denses. La plus-value majeure résidera dans l’exploration de nouvelles méthodes statistiques, incluant la conception et l’implémentation d’un générateur stochastique spatial de conditions météorologiques avec inclusion de contraintes. Dans une moindre mesure, nous caractériserons la dynamique et la variabilité climatique à travers la description des tendances, des ruptures et des événements extrêmes (précipitations, sécheresses), en analysant des séries spatiotemporelles par des méthodes statistiques dédiées (e.g., test de Pettit, méthode bayésienne de Lee et Heghinian).

Sous-axe « agrosystèmes »

Les enjeux ici sont dans la continuité des travaux de NAÏLA 1. L’objectif est de mettre au point des méthodes robustes pour cartographier l’occupation du sol sur la base des séries temporelles Sentinel-2, Spot (4,5 et 6) et Landsat, combinées avec de possibles acquisitions par drone, en tenant compte de la forte hétérogénéité intra-classe et interannuelle.

En matière de caractérisation des pratiques agricoles, il s’agit de consolider les études précédentes avec la fourniture d’éléments pour étudier les fonctionnements dans l’axe 2 et formaliser les trajectoires dans l’axe 3. Via des séries temporelles d’occupation du sol, nous caractériserons des éléments en lien avec les logiques d’assolements/ rotations et les pratiques agricoles (e.g., labours) à l’échelle de l’exploitation.

Sous-axe « structures 3D »

Cette partie décrit les travaux centrés sur les éléments qui nécessitent des descriptions tridimensionnelles. Ces travaux concernent la topographie pour améliorer la compréhension de l’écoulement de surface, et l’arboriculture du fait de la complexité structurale de la canopée.

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