Walloon Agricultural Research Centre

Les Objectifs du projet sont de

consolider les indicateurs de santé des sols, notamment en lien à la qualité biologique,
proposer un réseau de suivi des indicateurs (‘Soil Monitoring Network’) afin de déterminer les gammes de références régionales pour tous types d’usages tels que définis dans le Décret Sol 2018,
développer les bases de données et outils d’interprétation des résultats d’analyses,
proposer aux particuliers et professionnels du secteur un volet d’analyses consacré à la qualité biologique des sols en collaboration avec les laboratoires du réseau REQUASUD, et
pérennisation du système de suivi de la santé des sols wallons.

Contexte

La notion de « santé du sol » est définie par la Commission européenne dans la stratégie européenne sur les sols (COM 2021) comme suit : « Les sols sont en bonne santé quand ils sont en bonne condition chimique, biologique et physique, et donc à même de fournir continuellement autant de services écosystémiques suivant que possible :

Servir de base à la production alimentaire et la biomasse, en ce compris l’agriculture et la sylviculture ;
Absorber, stocker et filtrer l’eau et transformer les nutriments et substances, protégeant ainsi les masses d’eau ;
Fournir la base de la vie et de la biodiversité, en ce compris les habitants, espèces et gènes ;
Agir comme réservoir de carbone ;
Fournir une plateforme et des services culturels pour les humains et leurs activités ;
Agir comme une source de matières premières ;
Constituer un archivage du patrimoine géologique, géomorphologique et archéologique ».

Jusqu’ici, ce sont les aspects physico-chimiques des sols (taux d’argiles, teneurs en C, N, éléments disponibles comme P et K, par exemple) qui ont été les plus étudiés et suivis par les scientifiques du sol et les agronomes. Or, la qualité biologique des sols fait référence à l’abondance, la diversité et l’activité des organismes vivants qui participent au fonctionnement des sols, leur permettant ainsi de remplir leurs fonctions et de rendre de nombreux services écosystémiques. Il apparaît dès lors nécessaire, en complément des aspects physico-chimiques, d’évaluer la qualité biologique des sols et son évolution au travers du développement et du suivi d’indicateurs spécifiques.

Les 6 phases du projet

Le projet s’articule en six phases que sont

la définition des indicateurs,
le développement d’un soil monitoring network et son échantillonnage,
l’analyse des données consécutives,
leur organisation sous forme d’une base de données et le développement d’un référentiel,
le transfert vers les laboratoires du réseau REQUASUD et
la pérennisation du système de monitoring.

Définition des indicateurs

Une revue bibliographique permettra d’établir un inventaire des indicateurs de qualité biologique, physique et chimique des sols ainsi que leur corrélation potentielle et leur lien avec les services et fonctions écosystémiques. Cet inventaire sera recoupé avec les données actuellement disponibles sur la qualité des sols wallons issus d’études telles que Carbiosol, et issus de l’inventaire forestier et du réseau REQUASUD. En croisant les informations, une sélection d’indicateurs pressentis pour la surveillance des sols wallons pourra être dégagée. Une analyse a priori de la sensibilité des indicateurs sur la gamme de conditions pédo-climatiques à l’échelle wallonne sera réalisée ainsi qu’une analyse de la faisabilité opérationnelle de la mise en place d’un suivi des indicateurs pressentis en termes de moyens humains, techniques et financiers.

La proposition de directive européenne relative à la surveillance et à la résilience des sols (« Soil Monitoring Law » ; COM(2023) 416) liste une série d’indicateurs physico-chimiques et biologiques de la santé des sols ainsi que leur méthode d’analyse et leur valeur cible. Ces indicateurs feront de facto partie des indicateurs retenus.

Soil monitoring network

Un Soil Monitoring Network (SMN) à l’échelle régionale sera établi. Il s’agit d’un ensemble de sites où les changements de qualité du sol seront documentés périodiquement (tous les 5 ans) par l’analyse d’un ensemble de paramètres, que constituent ici nos indicateurs de qualité physique, chimique et biologique des sols.

Ce SMN sera a minima stratifié en fonction :

des catégories d’usage des sols proposé par le Décret sol (usage naturel (I), usage agricole (II), usage résidentiel (III), usage récréatif/commercial (IV) et usage industriel (V)) ;
de la région agricole ;
et des types de sols.

Le SMN sera développé, si possible, en capitalisant sur des réseaux pré-existants (type AARDEWERK, IPRFW), et/ou en cours d’établissement (LUCAS), et en conjugaison avec les préconisations de la proposition de Directive européenne pour le monitoring et la résilience des sols. Il sera construit en concertation avec le projet PRW 114 (’Mettre en place un suivi régional des stocks de carbone dans les sols’) et l’activité 115.2 (‘Développer un indicateur intégré de la qualité des sols’). Afin d’assurer la revisite des sites, et donc la pérennisation du SMN, un système d’identification et de localisation des points de mesure sera développé.

Une campagne de mesure des indicateurs de santé des sols sélectionnés au cours de la première phase sera réalisée à travers le Soil Monitoring Network. Un ensemble de co-variables seront également collectées telles que d’autres paramètres pédologiques, géomorphologiques, climatiques ou d’utilisation/management des sols, sous formes cartographiques ou de bases de données/observations spatialisées.

Analyse des données

L’analyse des données aura pour objectifs (i) de détecter des tendances spatiales en termes de qualité biologique, physique et chimique des sols, (ii) d’identifier les principaux facteurs explicatifs grâce à l’analyse des relations des tendances aux co-variables collectées précédemment, et (iii) de dégager les indicateurs les plus pertinents en terme de sensibilité, de redondance et de faisabilité.

La recherche de proxys permettant l’estimation de variables biologiques à partir d’un ou d’une combinaison de paramètres plus simples à mesurer sera réalisée. Outre l’exploitation des variables relatives à la physico-chimie des sols et à l’environnement physique du site, le potentiel de la spectroscopie dans le visible et le proche infrarouge (VIS/NIR) sera exploré pour la prédiction des indicateurs biologiques.

Base de données et référentiel

Sur base des analyses de données, les indicateurs et/ou proxys les plus pertinents seront sélectionnés pour constituer le jeu définitif de paramètres jugé le plus efficace pour la surveillance de la santé des sols wallons. Cette sélection d’indicateurs devra donc répondre à différents critères qui sont : (i) de couvrir les dimensions physico-chimiques de la qualité des sols ainsi que les différentes dimensions essentielles de la biologie des sols (abondance, diversité, bio-indicateurs fonctionnels) ; (ii) d’éviter au maximum la redondance entre les indicateurs ; et (iii) de présenter un niveau de faisabilité acceptable, représentant le meilleur rapport possible entre le niveau d’information collecté et les coûts du monitoring.

Les données déjà récoltées, relatives au jeu d’indicateurs sélectionnés, seront regroupées sous forme d’une base de données. Celle-ci sera accompagnée d’un référentiel méthodologique et d’interprétation afin d’assurer le suivi de l’évolution de la santé des sols wallons au cours du temps.

Transfert vers REQUASUD

Une sélection d’indicateurs de santé des sols faciles à mesurer ou à prédire via des proxys (propriétés physico-chimiques des sols, spectroscopie VIS/NIR) sera déterminée afin d’assurer un transfert de compétences vers le réseau REQUASUD. La prise en main en termes de mesure et d’interprétation doit être envisageable pour les laboratoires du réseau. L’ensemble des méthodes d’échantillonnage et de mesure sera intégré dans le Compendium Wallon des méthodes d’Echantillonnage et d’Analyse (CWEA).

Le projet prévoit un renforcement en personnel et en équipement des laboratoires du réseau REQUASUD afin d’augmenter leur offre en termes de nombres d’échantillons traités et d’analyses proposées. Cette amélioration de l’offre aura un but double : d’une part, permettre aux particuliers et aux professionnels du milieu agricole d’obtenir des données sur la qualité de leurs sols et les conseils de gestion qui en découlent, et d’autre part, alimenter la base de données centralisée de REQUASUD qui contribue au suivi de la qualité des sols en Wallonie (https://www.requaconsult.requasud.be/ et https://www.requasud.be/publications/).

Pérennisation du système de monitoring

Le projet vise à alimenter le tableau de bord de l’environnement wallon et les rapports sur l’état de l’environnement wallon à partir (i) d’un monitoring continu de certains paramètres dont la mesure en routine est assurée via les laboratoires du réseau REQUASUD ; et (ii) de campagnes d’analyses spécifiques à prévoir avec une fréquence de retour à définir.