Durée
31h Th, 26h Pr, 6h EXCU
Nombre de crédits
| Master : bioingénieur en sciences et technologies de l'environnement, à finalité | 6 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.
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.
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.
le cours participe au développement des trajectoires de compétence menant aux situations professionnelles suivantes
- Concevoir et dimensionner des équipements de suivi et de production dans un contexte agroenvironnemental
- Recueillir des données, entreprendre des expérimentations et en interpréter les résultats
- Mettre en œuvre des modélisations appropriées pour établir des prédictions, interpréter des résultats et tirer les conclusions d'une recherche
- Optimiser et gérer les flux entre l'eau, le sol, la faune, la flore et l'atmosphère
- Concevoir et mettre en œuvre des solutions de remédiation environnementale dans les systèmes sol-eau-plante et atmosphère
En outre, le cours certifie l'étape du référentiel : "Quantifier les performances d'un système en mettant en œuvre un monitoring opérationnel"
Savoirs et compétences prérequis
GEOP0002-1 - Edaphologie
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)
La présence aux travaux pratiques est obligatoire.
Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)
présentiel
Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours
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
Explications complémentaires:
La partie pratique fera l'objet d'une présentation orale formative en cours de quadrimestre ainsi que d'un rapport de groupe.
La partie terrain fera l'objet d'un rapport d'excursion par groupe de deux à réaliser tout au long du quadrimestre (attention, pas de seconde session pour le rapport).
Un examen oral de la partie théorique est organisé en session.
La cote finale sera une combinaison des trois évaluations (50% pratique, 25% terrain, 25% examen oral).
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
Marie Dincher Echanges eau sol plantes 081 62 22 41 marie.dnicher@uliege.be Aurore Degré Echanges eau sol plantes aurore.degre@uliege.be