Modele clef de sol

Malgré les nombreuses fonctions importantes du sol, il subsiste de nombreuses lacunes en matière de connaissances fondamentales, en ce qui concerne le rôle du biote des sols et de la biodiversité sur les services écosystémiques, la structure et la dynamique des communautés du sol, l`interaction entre les processus hydrologiques et biotiques, la quantification des processus biogéochimiques du sol et des processus structuraux du sol, la résilience et la récupération des sols du stress, ainsi que la prédiction du développement du sol et l`évolution des sols dans le paysage, pour n`en nommer que quelques-uns. Les modèles de sol ont longtemps joué un rôle important dans la quantification et la prédiction des processus des sols et des services écosystémiques connexes. Cependant, une nouvelle génération de modèles de sols fondés sur une approche systémique globale comprenant tous les processus physiques, mécaniques, chimiques et biologiques est maintenant nécessaire pour remédier à ces lacunes de connaissances critiques et contribuer ainsi à la préservation des écosystèmes services, améliorer notre compréhension des processus de rétroaction et de changement climatique, combler la recherche et la gestion fondamentale des sciences du sol et faciliter la communication entre la science et la société. Pour relever ces défis, un effort communautaire international est nécessaire, semblable aux initiatives de biologie des systèmes, d`hydrologie et de recherche sur le climat et les cultures. Dans la mesure où les sols sont des systèmes ouverts et rarement, si jamais, atteindre l`équilibre avec leurs environnements, il est philosophiquement sain pour voir tous les sols comme exprimant des niveaux variables de la polygenèse que ce terme a été redéfini. La genèse du sol et la morphologie résultante peuvent alors être visualisées dans un cadre complet d`évolution du sol qui se compose de deux voies reliées, l`une développementale et l`autre régressive, qui reflètent les interactions des vecteurs exogènes et endogènes (vecteurs sont des facteurs, des processus et des conditions de pédogenèse). Suivant cette philosophie, un modèle de pédogenèse est encadré dans un paradigme évolutionnaire qui met l`accent sur les effets intégrés des vecteurs pédogéniques dynamiques et passifs dans les voies de direction et dans le contrôle des taux de Genèse du sol à travers le temps. Les vecteurs dynamiques comprennent les flux d`énergie et de masse, les fréquences de mouillage et de séchage des sols, la dynamique des nappes phréatique, les organismes, les processus de rétroaction et les pédoturbation. Les vecteurs passifs comprennent les matériaux parents, l`environnement chimique du sol, la stabilité des surfaces géomorphiques et diverses propriétés et conditions du sol évoluées (accessions). Les deux ensembles de vecteurs varient spatialement, et les vecteurs dynamiques, plus que les vecteurs passifs, fluctuent dans le temps. Le modèle est exprimé sous la forme S = f (D, P, dD/DT, dD/DT) où S est l`état du sol ou le degré d`évolution du profil, D est l`ensemble des vecteurs dynamiques, P est l`ensemble des vecteurs passifs, et dD/DT et dP/dt dénotent le changement dans le temps t. Le modèle aide à expliquer le développement minimal apparent et le caractère régressé de certains vieux sols et le développement rapide et fort de certains jeunes.

Le sol est l`un des compartiments vitaux les plus critiques de la biosphère. Le sol fournit de nombreux services écosystémiques tels qu`un habitat pour la biodiversité, l`eau et les nutriments, ainsi que la production de nourriture, d`aliments, de fibres et d`énergie. Pour nourrir la population mondiale en croissance rapide en 2050, la production alimentaire agricole doit être doublée en utilisant la même empreinte de ressources foncières. Dans le même temps, les ressources du sol sont menacées en raison d`une mauvaise gestion et du changement climatique. Le sol n`est pas seulement essentiel pour établir une bioéconomie durable, mais joue également un rôle clé dans un large éventail de défis sociétaux, y compris notre consortium rassemblera des modélisateurs et des scientifiques des sols expérimentaux à l`avant-garde des nouvelles technologies et des approches pour caractériser les sols. En s`attaquant à ces objectifs, le consortium contribuera à améliorer le rôle de la modélisation des sols en tant qu`instrument de diffusion des connaissances pour aborder les principaux enjeux mondiaux et stimuler le développement d`activités de recherche translationnelle.