Dynamiques salines des sols des milieux arides et semi-arides

Bibliometric data about soil salinization suggests that around 1% of soil scientists invest on the subject allthough it concerns a large number of situations where the action of Man is often decisive. The study of the salt dynamics focuses on describing, understanding and predicting solute movement in the soil and the mechanisms that regulate them. Water flows and the ionic liquid phase diffusion are the main salts displacement vectors in and on the soil. The monitoring, the understanding and the prediction of water and solute flows beneficiate from different complementary approaches. First approach based on salt budget considers the soil compartment with two interfaces with the atmosphere and the aquifer. The intervention of regulatory processes can be internal or external to the soil. Agricultural practices for salinity remediation or prevention mobilize these processes. Illustration of the results obtained by salt budget approach is based on the analysis of salt inputs and outputs confirmed by observation and modeling in a rice field soil. During the flooding, field observations seem to reveal a contribution from a artesian salinity flow from the aquifer, while during the drying period the quantification of the evaporation is performed using soil water isotopic species of the molecule of water and chloride ions. Salt budget approach is complemented by the results of surface leaching of salts on the arid soil playas of the Chihuahuan Desert. Salinization may be regulated by feedback effects. For instance field organic matter amendment is one of the traditional methods of struggle against soil salinity shared by many traditions. Our work explains how organic inputs on rice field, allow to control pH, prevent dispersion of clays, with an acceptable methane production increase. Statistical relationships between soil salinity and frequency of surface vegetation organizations were established to illustrate their interactions. Finally, we discuss space organizations induced by salinization or desalination, in the case of plant mosaics or during the extension of salt patches. Prospects are guided by the fact that contamination of surface water and groundwater with pesticides in the Southern Mediterranean countries is very poorly documented, while the intensive irrigated agriculture in these countries is in constant struggle with constraints related to soil salinity induced by poor quality of irrigation and drainage water. The review of the literature shows that in arid situations, it is relatively common to observe positive correlations between the salinity of the water and soil and pesticides contents in surface water or groundwater. Some laboratory studies may identify, molecule by molecule, some explanatory physicochemical processes for these correlations. Nevertheless, insufficient data in Maghreb countries do not allow identifying the mechanisms involved in the environmental situations. Future research will study the mechanisms of the contamination of soil and water by pesticides, highlighting the role of salinity in the irrigated context in North Africa.La bibliométrie sur les phénomènes entourant la salinisation des sols semblent indiquer qu'une modeste part (≈1%) de la communauté scientifique mondiale des sciences du sol s'investit régulièrement sur le sujet qui concerne pourtant des situations fréquentes où l’action de l’homme est souvent déterminante. L’étude de la dynamique saline s’attache à décrire, comprendre et prévoir les mouvements de solutés dans le sol et les mécanismes qui les régulent. Les flux hydriques et la diffusion ionique en phase liquide sont les principaux vecteurs de déplacement de sels dans et sur les sols. L'observation, la compréhension, la prédiction des flux d'eau et de solutés sont abordées selon différentes approches complémentaires. A l'origine, une démarche guidée par le bilan quantitatif considère un compartiment de sol avec ses deux interfaces avec l'atmosphère et l'aquifère. L'intervention de processus régulateurs qui peuvent être internes ou externes au sol est organisée en regard du compartiment sol et de ces interfaces. Les pratiques agricoles de remédiations ou de prévention vis à vis de la salinité sont situées par rapport aux processus qui les fondent. l’illustration des résultats acquis par des démarches de clôture du bilan salin s’appuie sur l’analyse des entrées et sorties dont on cherche à confirmer les termes dans un sol de rizière par observation et modélisation : d’une part pendant la submersion où les observations de terrain semble montrer une salinité issue d’un aquifère artésien d’autre part pendant les phases d’asséchement en s’appuyant sur la quantification de l’évaporation par la diffusion dans l’eau du sol des espèces isotopiques de la molécule d’eau et des ions chlorures. L’approche de bilan est complétée par le résultat du lessivage de surface des sels sur les sols arides des playas du désert de Chihuahua. En second lieu, nous illustrons les démarches d’étude qui incluent la prise en compte de certaines rétroactions vis-à-vis de la salinité, il s’agit d’abord des effets des amendements de matière organique qui est l’une des constantes dans les méthodes traditionnelles de lutte contre la salinité partagée par beaucoup de cultures. Nos travaux expliquent comment les apports de matière organiques en rizières en contexte de salinisation, permettent le contrôle du pH, la prévention de la dispersion des argiles, le tout avec une production de méthane qui reste acceptable. Par la suite nous nous utiliserons des liens statistiques entre salinité des sols, fréquence des organisations superficielles et la végétation pour illustrer leurs modes d’interactions. Enfin, nous abordons ce qui semble relever des logiques spatiales de la salinisation ou de la désalinisation, dans le cas de mosaïques végétales ou bien lors de l’extension de taches salines. Les perspectives de travaux sont guidées par le fait que la contamination des eaux de surfaces et souterraines par des pesticides dans les pays du Sud de la méditerranée est très faiblement documentée alors que l’agriculture irriguée intensive de ces pays est en confrontation constante avec des contraintes spécifiques liées à la salinité des sols et des eaux d’irrigation et de drainage. L’examen de la bibliographie montre que dans les situations des pays chauds et secs, il est relativement fréquent d’observer des corrélations positives entre la salinité des eaux et des sols et les teneurs en pesticides dans les eaux de surface ou souterraines. Les corrélations de terrain, insuffisamment nombreuses dans le sud de la méditerranée ne permettent pas de discerner aisément le poids des mécanismes qui sont en jeu dans des situations environnementales. Cependant quelques études expérimentales de laboratoire, permettent d’associer, molécule par molécule, quelques phénomènes physico-chimiques explicatifs de ces corrélations. La perspective est donc d’étudier les mécanismes de la contamination réelle des milieux en mettant en avant le rôle de la salinité liée à l’irrigation au Maghreb