Indice de santé des sols à l’échelle régionale : développement et comparaison de méthodes d’évaluation paramétriques pour la Wallonie

Details

Supervisors

Agnan, Yannick ; Van de Casteele, Clélia

Faculty

Faculté des bioingénieurs

Degree label

Master [120] : bioingénieur en sciences et technologies de l'environnement, à finalité spécialisée

Abstract

frFace à la dégradation croissante des sols, ce mémoire propose une méthode contextuelle d’évaluation de la santé des sols à l’échelle régionale, appliquée au cas de la Wallonie. S’appuyant sur plusieurs jeux de données pédologiques régionaux (Carbiosol, Pollusol, IPRFW, Aardewerk) enrichis par des variables environnementales spatialisées (BIOCLIM, CNSW), l’étude vise à construire, comparer et cartographier des Indices de Santé des Sols (ISS) adaptés aux fonctions écologiques ciblées et aux contextes spécifiques. Les résultats mettent en évidence l’occupation du sol comme le principal facteur environnemental structurant les propriétés pédologiques régionales, devançant la texture, le type de sol et le drainage. Par ailleurs, l’influence de la profondeur d’échantillonnage se révèle variable selon les paramètres étudiés (OC, pHH2O, deltapH) et selon les types d’occupation des sols, justifiant ainsi une approche d’analyse stratifiée en profondeur. La sélection des indicateurs repose sur des approches statistiques complémentaires. La régression par moindres carrés partiels (PLSR) permet une lecture visuelle des relations prédicteur-réponse, avec la possibilité d’identifier certaines profils de sol atypiques. Cette analyse est consolidée par une Random Forest conditionnelle, qui valide et hiérarchise les prédicteurs dans un cadre non linéaire. Dans un second temps, l’analyse en composantes principales (ACP) et le clustering par l’algorithme de Louvain sont mobilisés pour sélectionner des paramètres pédologiques spécifiques selon les types d’occupation. Trois variantes d’ISS sont ensuite construites à partir des paramètres sélectionnés et scorés selon leur sens écologique : un ISS non pondéré, un ISS pondéré statistiquement (ACP ou Louvain) et un ISS fondé sur l’avis d’experts. Ces indices sont finalement agrégés et spatialisés sous forme cartographique. Les représentations spatiales montrent clairement la sensibilité des résultats aux méthodes utilisées pour sélectionner les paramètres et aux choix des seuils normatifs (quantiles, seuils fixes ou valeurs de rupture), révélant des implications opérationnelles significatives pour la gestion régionale des sols. Cette étude conclut sur la nécessité de développer des indices adaptatifs, construits selon une logique contextualisée, capables de répondre efficacement aux enjeux variés et évolutifs de la préservation des sols.