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Informations de base
Réseau de mesure du canton de Soleure
C'est en 2008 que le Service de la protection du sol de l'Office de l'environnement a mis en service les deux premières stations du réseau de surveillance pédologique dans le cadre d'un projet pilote. La phase pilote a avant tout servi à l'évaluation de l'équipement technique et de la gestion des données. En été 2011, les 10 premières stations ont été mises en service et complétée au printemps 2014, avec les deux sites à Mühledorf et Fulenbach. En 2017, le site de Mühledorf a été transférée sur un nouveau site. Le réseau de surveillance des sols du canton de Soleure comprend 12 stations en tout. Huit sont installées dans des prairies permanentes et 4 en forêt. Les sites couvrent les différentes régions du canton.
Réseau de mesure du canton de Bâle-Campagne
Depuis 2005, XX exploite un réseau avec actuellement six stations équipées de tensiomètres pour mesurer l'humidité du sol ou la tension de succion. Les premières années, les mesures ont été collectées manuellement trois fois par semaine pendant la période estivale. En 2012, le réseau a ensuite été actualisé avec des stations automatiques qui mesurent température et humidité du sol, ainsi que précipitations et température de l'air tout au long de l'année. A moyen terme, 4 à 6 stations sont planifiées dans les différentes régions du canton de Bâle campagne.
Réseau de mesure du canton d'Argovie
La Division de l'environnement du canton d'Argovie a mis la première station en service à la fin 2012. D'autres sites ont suivi au printemps et à la fin de l'été 2013 de sorte que le réseau de mesure du canton d'Argovie comporte désormais 10 stations en zone agricole, installés dans des prairies permanentes et des pâturages.
Réseau de mesure du canton de Zoug
En 2014, l'Office de protection de l'environnement du canton de Zoug a décidé de se joindre au réseau de surveillance des sols du nord-ouest de la Suisse. Cela s'est enfin concrétisé à la fin 2014: la station de mesure de Cham a permis au canton de Zoug de mettre en service sa première station équipée d'un tensiomètre pour la mesure de l'état d'humidité du sol. Une deuxième station est prévue dans la commune de Menzingen et devrait devenir réalité au début de l'été 2015.
Réseau de mesure du canton Fribourg
Une première station de tensiomètres a été installée dans le canton de Fribourg sur le site de l’Institut agricole de Grangeneuve en décembre 2015. D’autres stations viendront s’ajouter les années prochaines pour compléter le réseau.
Réseau de mesure du canton Berne
Depuis 1996, le service spécialisé Protection des sols gère un réseau de mesure servant à évaluer l'humidité des sols et l'ampleur des précipitations. Sur six sites, les valeurs sont relevées manuellement trois fois par semaine durant le semestre d'été et une fois par semaine pendant le semestre d'hiver. Des dispositifs automatiques sont prévus sur les six sites, dont le premier a déjà été réalisé à Zollikofen en 2016.
Finalité des mesures
La force de succion est un paramètre indirect de l'état d'humidité du sol en temps réel et permet d'évaluer la sensibilité à la compaction et la portance d'un sol. Elle est capitale lors de travaux liés à la terre: elle détermine la contrainte physique admissible sur le sol. Le respect de ces limites de charge permet de garantir des travaux ne portant pas atteinte au sol. Avec les paramètres des véhicules et des engins, les données de force de succion servent d'instrument de décision pour la réalisation de travaux du sol ménageant ce dernier, dans la construction et le génie civil et pour un engagement de machines en agriculture et en sylviculture sans dommage pour le sol. En cas de non-respect des limites de charge, le sol est menacé de compaction.
Le réseau de mesure de la force de succion des sols met à disposition de tous les intéressés des informations continues sur la dynamique de l'eau du sol en phases de dessèchement et de précipitations. Il peut ainsi servir également d'aide à la décision en cas de recours nécessaire à l'irrigation en périodes sèches ou d'outil supplémentaire pour évaluer les risques en situations de crue.
Le réseau de mesures pédologiques doit motiver les acteurs concernés (agriculteurs, sylviculteurs, spécialistes de la construction, planificateurs et vulgarisateurs) à tenir compte de façon standard de ces données pédologiques comme critères supplémentaires dans la planification et l'exécution de travaux liés à la terre.
Qu'est-ce que la force de succion?
Le sol est constitué d'éléments solides (matrice) et d'interstices situés entre eux. Ces derniers sont structurés et constituent un système cohérent pour les échanges de gaz et d'eau dans le sol. Quand un sol est saturé d'eau (par exemple après de fortes précipitations ou durant la phase de repos végétatif), tous ses pores sont gorgés d'eau. Les pores de diamètre important se vident toutefois très rapidement par gravité. L'eau du sol séjourne en revanche dans les pores moyens et fins vu les forces de capillarité en présence.
On appelle force de succion cette force, une pression négative d'un point de vue physique. Plus la pression négative augmente, mieux elle stabilise les éléments solides. De ce fait, elle a une incidence directe sur la portance mécanique du sol. Si la force de succion est élevée, la portance du sol est aussi nettement supérieure et le danger de dommages au sol par compaction est faible. En revanche, en présence d'un sol humide, voire mouillé, et donc d'une force de succion faible, le danger de compaction est bien supérieur. La force de succion correspond aussi à la force que les racines des plantes doivent exercer pour pouvoir retirer de l'eau du sol.
Comment mesurer la force de succion?
La force de succion est déterminée à l'aide d'un tensiomètre. Une coupelle poreuse («bougie») à l'extrémité inférieure du tensiomètre est enfoncée à la profondeur souhaitée dans le sol (profondeur standard de 35 cm correspondant à la partie supérieure de la couche sous-jacente du sol). Par l'intermédiaire de la coupelle poreuse, le tensiomètre établit le contact hydraulique entre l'eau du sol et un tube en plastique se terminant au-dessus du sol et équipé d\'un manomètre à vide. Il est possible d'y lire la force de succion régnant dans le sol (cf. photo 1). Le dispositif de mesure des tensiomètres modernes à lecture électronique est placé à proximité immédiate de la «bougie» du tensiomètre: la quasi-totalité de l'instrument de mesure peut ainsi être montée dans le sol et les atteintes mécaniques et les incidences de la température peuvent de cette manière être fortement réduites (cf. photo 2).
La force de succion se lit en cmH2O (centimètre d'eau ), hPa (hectopascal) ou en cbar (centibar). Cette dernière unité est la plus communément utilisée aujourd'hui.