Hydrogeochemical modelling of soil salinisation, alkalinisation and sodification : presentation and calibration of the PASTIS model

Résumé : Modélisation hydrogéochimique des processus de salinisation, alcalinisation et sodisation des sols: présentation et calage du modèle PASTIS. L'irrigation est indispensable à l'amélioration de la productivité agricole des terres dans les régions arides. Cependant, elle peut conduire localement à une dégradation progressive des propriétés physicochimiques des sols et une baisse de la fertilité, Ces processus de salinisation des sols ont été mis en évidence dans différents périmètres irrigués dans les pays sahéliens comme le Mali, le Sénégal ou le Niger. La prévision et la prévention de ces risques requièrent une meilleure compréhension et quantification des relations entre le régime hydrique sous l'influence de l'irrigation et l'évolution des propriétés des sois. Dans ce but, le développement d'un modèle intégrant les différents déterminants physiques et chimiques de ces évolutions représente un outil pour l'évaluation et la conception de stratégies d'irrigation. Le modèle PASTIS couplant les flux hydriques, le transport des solutés et les réactions géochimiques est présenté. Les échanges ioniques et la précipitation ou dissolution des minéraux sont modélisés sous la forme d'une cinétique d'ordre 1. Une expérimentation a été mise en oeuvre sur un monolithe de sol équipe pour le prélèvement de la solution à différentes profondeurs. Les isothermes d'échange ont été calées à partir d'expérimentation en réacteur fermé. La dispersion hydrodynamique a été calée par une méthode inverse à partir de l'élution des chlorures. Les courbes d'élution des cations K, Ca, Na et Mg mettent en évidence l'existence d'un non-équilibre et un coefficient cinétique pour les échanges de cations a été utilisé pour le calage du modèle. Le modèle reproduit correctement l'élution des différents solutés. (Résumé d'auteur)