Vers des cartographies évolutives du Réservoir Utile du sol en Occitanie

L'eau est le défi majeur de l'agriculture du XXIe siècle. Mais pour gérer l'eau à l'échelle d'une exploitation ou d'un bassin versant, il ne suffit pas de regarder le ciel ou les nappes phréatiques : il faut regarder le sol. Le sol agit comme une véritable éponge. La quantité d'eau qu'il est capable de stocker et de restituer à la plante s'appelle le Réservoir Utile (RU).

En Occitanie, face à l'augmentation des sécheresses, connaître le RU de chaque parcelle est devenu indispensable pour adapter les pratiques agricoles (choix des cultures, pilotage de l'irrigation). Pourtant, les données historiques de la pédologie française montrent aujourd'hui leurs limites.

Les limites de la cartographie classique (RRP)

Jusqu'à présent, la référence nationale pour la connaissance des sols était le programme IGCS (Inventaire Gestion et Conservation des Sols) et ses Référentiels Régionaux Pédologiques (RRP). L'Occitanie a d'ailleurs finalisé le sien en 2023.

Bien que ce travail de capitalisation soit fondamental, le RRP est réalisé à l'échelle du 1/250 000. À cette échelle, la carte est composée de grands « polygones » (les Unités Cartographiques de Sols) qui regroupent plusieurs types de sols. Cette représentation est trop grossière pour capturer la variabilité locale du Réservoir Utile, qui peut passer du simple au double au sein d'un même champ.

La révolution de la Cartographie Numérique des Sols (CSMS)

Pour passer d'une carte régionale abstraite à un outil d'aide à la décision à l'échelle de la parcelle, l'INRAE développe la Cartographie Spatiale des Milieux Sols (CSMS), ou Digital Soil Mapping.

L'idée n'est pas de refaire des millions de sondages manuels, mais d'utiliser l'Intelligence Artificielle (le Machine Learning). Les chercheurs alimentent un modèle avec :

1. Les données pédologiques ponctuelles existantes (bases de données DoneSol).
2. Des co-variables environnementales à haute résolution (modèles numériques de terrain, imagerie satellite, cartes géologiques).

L'algorithme apprend les relations entre la présence d'un type de sol et son environnement, puis extrapole cette prédiction (avec son intervalle d'incertitude) sur l'ensemble du territoire sous forme de pixels continus (généralement de 50m à 100m de côté).

Des résultats saisissants (Béziers - Montpellier)

En appliquant cette méthode sur la plaine littorale entre Béziers et Montpellier, les résultats transforment totalement notre vision du sol.

Là où le RRP classique affichait de grands blocs uniformes d'une seule couleur, la CSMS révèle une mosaïque complexe, capable d'identifier avec finesse d'anciens lits de rivières, des zones rocheuses ou des accumulations d'argile, impactant directement les valeurs du Réservoir Utile.

Perspectives : une carte pour toute l'Occitanie d'ici 2025

Les travaux en cours visent à étendre ces cartes de Réservoir Utile (0-100 cm et 0-200 cm) à l'ensemble de la région Occitanie d'ici la fin de l'année 2025.

Toutefois, la Cartographie Spatiale (CSMS) fait encore face à des défis pratiques que les équipes scientifiques s'emploient à lever :

• Des incertitudes résiduelles : Les modèles peinent parfois à représenter des variations de sol très locales, créant des marges d'erreur non négligeables.
• L'appropriation par les « non-académiques » : Pour un agriculteur ou un gestionnaire de l'eau, il est souvent difficile de prendre des décisions basées sur une carte qui comporte un degré d'incertitude.

Pour surmonter ces limites, plusieurs solutions sont en cours de déploiement :

1. Augmenter massivement la densité des observations de sol :

• Poursuivre la saisie de nouveaux sondages pédologiques.
• Développer et utiliser des capteurs de propriétés de sol embarqués (par exemple sur les tracteurs).
• Promouvoir une CSMS participative : intégrer systématiquement les analyses de terre réalisées par les agriculteurs eux-mêmes.

2. Adapter les outils d'aide à la décision :

• Développer de nouveaux modes de visualisation des cartes, spécifiquement pensés pour faciliter la prise de décision en contexte incertain.
• Organiser un transfert de connaissances actif du monde académique vers le monde agricole.