Apport de la cartographie numérique des sols pour prédire l’hydromorphie et l’extension des zones humides potentielles à l’échelle régionale

Les outils de la Cartographie Numérique des Sols (CNS) permettent de prédire des propriétés pédologiques sur de vastes étendues à partir d’informations limitées sur les sols et de variables exhaustives traduisant les facteurs de formation des sols. L’objectif de cette étude était d’établir, à l’échelle de la région Bretagne, des cartes de prédiction de l’hydromorphie et des zones humides par apprentissage automatique, et de les valider avec des données indépendantes. La première étape a consisté à établir un modèle basé sur les relationssol-environnement physique pour prédire l’hydromorphie selon 4 classes. La méthode appliquée est une classification supervisée par arbre stochastique optimisée (algorithme AdaBoost-SAMME implémenté dans la boîte à outil ‘adabag’ du logiciel R). Le modèle a été calibré à partir de 1652 points où l’hydromorphie était connue et de 14 variables environnementales exhaustives sur la région, puis extrapolé à l’ensemble de la zone d’étude (27 360 km²). Dans une seconde étape, l’extension des zones humides potentielles a été dérivée de celle de l’hydromorphie par reclassement des valeurs prédites selon les critères pédologiques de l’arrêté du 1er octobre 2009 relatif à l’identification et à la délimitation des zones humides. Les prédictions ont été validées à partir d’informations pédologiques (données ponctuelles, cartes pédologiques précises numérisées et référentiel régional pédologique de Bretagne à 1/250 000) et d’inventaires de zones humides considérés comme fiables disponibles dans le Finistère.Les variables qui contribuent le plus au modèle de prédiction de l’hydromorphie sont l’occupation du sol, le matériau parental et la pluviométrie, suivies de la courbure verticale et de la dénivelée au cours d’eau. La précision interne du modèle est satisfaisante : le taux de prédictions correctes calculé à partir des données de calibration est de 77 %, l’indice de Kappa de 70 % et les 4 classes d’hydromorphie sont correctement prédites. La distribution spatiale des sols hydromorphes et des zones humides est très cohérente avec les connaissances préexistantes bien que l’hydromorphie et les zones humides semblent surestimées. Cette surestimation est confirmée par la validation des résultats du modèle par comparaison aux observations ponctuelles indépendantes (n =3 348) et aux cartes des sols précises : les taux de prédictions correctes sont de 55 et 36 % respectivement, et les sols non hydromorphes sont sous-estimés.Cette étude a permis d’établir une procédure complète de prédiction de l’hydromorphie et de l’extension spatiale des zones humides potentielles à l’échelle d’une région, à une résolution fine et assortie une incertitude. La procédure est répétable et adaptable, ce qui permet d’envisager d’améliorer les performances du modèle, voire de la transposer à d’autres secteurs qui disposeraient de suffisamment de données pédologiques et de variables prédictives exhaustives

Landscape design for soil conservation under land use and climate change

International audienceSoils and landscapes evolve simultaneously. Soil evolution is controlled by redistribution and transformation processes influenced by topographic and climatic parameters, with also a major contribution of management strategies. The perennial landscape features have a strong influence on soil spatial distribution (geometry) and soil genesis. Building landscapes which enhance soil resilience to degradation processes and increase soil services appears as a promising way to adapt to forthcoming climatic and land use evolutions. The presentation aims to synthetize major results from a research program nicknamed Landsoil which focused on the evolution of agricultural soils over medium time scales (decades to centuries) in relation to changing conditions of land use and climate. Precise study of the soil 3D organization in three contrasted landscapes (Brittany, Touraine, Languedoc-Roussillon) enabled to link soil redistribution in space to landscape components (field geometry, hedges or ditches network) and their past evolution. A dynamic and high resolution spatial modeling approach was developed coupling erosion processes and soil organic matter evolution and was calibrated over past evolution using dating techniques (Cs137, C14, OSL). The resulting Landsoil model was afterwards applied in a prospective manner under different scenarios of land use and climate change over the 21th century. Indicators of soil vulnerability and soil resilience were defined and tested by the comparison of several prospective scenarios applied on a same landscape and by comparison of the contrasted landscapes

COVID-19 symptoms at hospital admission vary with age and sex: results from the ISARIC prospective multinational observational study

Background: The ISARIC prospective multinational observational study is the largest cohort of hospitalized patients with COVID-19. We present relationships of age, sex, and nationality to presenting symptoms. Methods: International, prospective observational study of 60 109 hospitalized symptomatic patients with laboratory-confirmed COVID-19 recruited from 43 countries between 30 January and 3 August 2020. Logistic regression was performed to evaluate relationships of age and sex to published COVID-19 case definitions and the most commonly reported symptoms. Results: ‘Typical’ symptoms of fever (69%), cough (68%) and shortness of breath (66%) were the most commonly reported. 92% of patients experienced at least one of these. Prevalence of typical symptoms was greatest in 30- to 60-year-olds (respectively 80, 79, 69%; at least one 95%). They were reported less frequently in children (≤ 18 years: 69, 48, 23; 85%), older adults (≥ 70 years: 61, 62, 65; 90%), and women (66, 66, 64; 90%; vs. men 71, 70, 67; 93%, each P < 0.001). The most common atypical presentations under 60 years of age were nausea and vomiting and abdominal pain, and over 60 years was confusion. Regression models showed significant differences in symptoms with sex, age and country. Interpretation: This international collaboration has allowed us to report reliable symptom data from the largest cohort of patients admitted to hospital with COVID-19. Adults over 60 and children admitted to hospital with COVID-19 are less likely to present with typical symptoms. Nausea and vomiting are common atypical presentations under 30 years. Confusion is a frequent atypical presentation of COVID-19 in adults over 60 years. Women are less likely to experience typical symptoms than men

Removal of phosphorous through roasting of oolitic iron ore with alkaline earth additives

peer reviewedThe present study is devoted to improvement of the leaching efficiency during phosphorous removal from high phosphorous gravity-magnetic concentrate. Before leaching the concentrate has been subjected to roasting with the addition of either Ca(OH)2 or CaO. The oolitic iron ore is roasted at 900°C for one hour. This reflects in reaction between alkaline earth additive and quartz, aluminosilicates, phosphorus, and some other minor components of the gangue minerals. The application of leaching, physical separation, and wash out of salts has resulted in the decrease of phosphorus from 0.7 to 0.15 % and it is established that the major influencing factor is the concentration of acid and to a less extent duration of the leaching process. About two third of the phosphorus can be removed by roasting with 3 % CaO to hematite, coarse grinding to d50 0.3 mm, dry high intensity magnetic separation and leaching of the magnetic fraction with hydro-chloric or nitric acid

Soil structure changes in No tillage system over time

National audienc

Listening to earthworms burrowing and roots growing - acoustic signatures of soil biological activity

We report observations of acoustic emissions (AE) from growing plant roots and burrowing earthworms in soil, as a noninvasive method for monitoring biophysical processes that modify soil structure. AE emanating from earthworm and plants root activity were linked with time-lapse imaging in glass cells. Acoustic waveguides where installed in soil columns to monitor root growth in real time (mimicking field application). The cumulative AE events were in correlation with earthworm burrow lengths and with root growth. The number of AE events recorded from the soil columns with growing maize roots were several orders of magnitude larger than AE emanating from bare soil under similar conditions. The results suggest that AE monitoring may offer a window into largely unobservable dynamics of soil biomechanical processes such as root growth or patterns of earthworm activity - both important soil structure forming processes

RIS : Réseau Imagerie des Sols

National audienceL'objectif du Réseau Imagerie des Sols (RIS) est de rassembler la communauté française (INRAE, mais aussi les autres instituts et universités) travaillant sur l'imagerie des sols, quelle que soit la technique, afin d’échanger sur la place que prennent aujourd’hui les travaux d'imagerie dans nos questions de recherche en science du sol. De nombreuses thématiques de recherche sont concernées : pédogénèse, biogéochimie d’éléments majeurs ou traces, transport d’eau et de solutés, écologie des microorganismes ou de la macrofaune, écophysiologie des racines, structure du sol, etc. Les techniques d’imagerie sont diverses (tomographie à rayons X ou à neutrons, NanoSIMS, MEB/MET, IRM, RMN 19F, µXRF, scanner, stéréomicroscopie, confocal, caméras, etc.), évoluent vite, et permettent d’accéder à des échelles spatiales allant du nm à la dizaine de cm. Les images produites peuvent être en 2D ou en 3D, et des techniques de traitements avancées permettent aujourd’hui de corréler des images produites par différents instruments pour étudier de manière intégrée différents composants ou processus des sols. L’imagerie permet également d’aborder la dynamique temporelle des processus étudiés, parfois à des résolutions très fines grâce à l’amélioration des techniques permettant des acquisitions rapides d’images. Liées à l’utilisation de ces différentes technologies, les images acquises génèrent beaucoup d'informations et des verrous scientifiques ont été identifiés pour chaque étape de la chaine d’imagerie, depuis la préparation des échantillons et l'acquisition des images, jusqu’au traitement et l'exploitation de ces nombreuses données. Fédérer les connaissances et compétences en Imagerie des Sols constitue donc un enjeu important pour une optimisation de l'utilisation de ces ressources pour tout utilisateur potentie