M2 Gestion des sols et services écosystémiques

Connaissances de base sur les sols, leurs constituants, organisations et fonctionnement (équivalent 1 module 30 h science du sol)

L’enseignement part d’une présentation sur les processus érosif avant de voir comment il est possible de les modéliser selon différentes finalités. On aborde ensuite l’effet des pratiques culturales sur les processus ainsi que les différents aménagements possibles pour réduire les risques érosifs. Une journée de terrain permet ensuite aux étudiants de réaliser un diagnostic sur un bassin versant agricole. Une intervention complémentaire permet de comparer avec ce qui se passe dans les zones tropicales. Les étudiants font ensuite une synthèse des données collectées sur le terrain qu’ils présentent en salle. Le module se termine par un mini jeu de rôle montrant le rôle des autres acteurs que les seuls agriculteurs.

L’objectif de cet enseignement est de faire acquérir aux étudiants les connaissances de base sur l’érosion, ses causes, ses conséquences, et sa gestion. Même si l’accent sera mis sur les processus biophysiques, les aspects économiques et sociaux ne seront pas oubliés.

Thèmes abordés :

1. Les mécanismes érosifs et leur modélisation

2. La lutte contre l’érosion : effets des systèmes de culture et des aménagements

3. Diagnostic de risque érosif à l’échelle d’un bassin versant (terrain).

Le module associe des cours magistraux avec une journée de terrain, du travail encadré pour la synthèse du terrain et une présentation orale par les étudiants.

• Savoir identifier des états de surface de parcelles agricoles et les relier à un risque de ruissellement
• Connaître les principaux processus et l’effet des systèmes de culture et des aménagements sur ces processus
• Comprendre comment les processus s’organisent à différentes échelles (parcelle, bassin versant)

- AV. Auzet, MC. Guerrini, T. Muxart, 1992. L'agriculture et l'érosion des sols : importance en France de l'érosion liée aux pratiques agricoles. Économie rurale. N°208-209.

- B. Ludwig, 2000. Les déterminants agricoles du ruissellement et de l'érosion - De la parcelle au bassin versant. EAT,22, pp 37 -47.

- C. Ronfort, P. Martin, A. Mathieu, V. Souchère, C. Sébillotte, JM. Meynard, B. Laignel, 2014. Spatialisation de scénarios d’évolution du ruissellement érosif et implications pour les politiques publiques locales Le cas du Pays de Caux. L’espace géographique. 2014/2, 43, pp164-178

Dynamique de la matière organique des sols

1. Cours sur :

• La diversité des produits résiduaires organiques, leur typologie
• Les modes de traitement des déchets et leurs conséquences sur les caractéristiques et la qualité des matières valorisées en agriculture
• Les éléments à prendre en compte dans l’évaluation de la filière de recyclage : la substitution potentielle des engrais, les effets sur la dynamique de la matière organique des sols, la biodiversité des sols et les activités biologiques ; les impacts environnementaux (émissions gazeuses, lixiviation, flux de contaminants, pathogènes) ; la transcription de ces effets sur les services écosystémiques rendus par les sols/agrosystèmes
• Le recyclage de l'urine en agriculture
• La gestion territoriale des produits résiduaires organiques

2. TD sur :

• Dimensionnement d'un méthaniseur
• Produits résiduaires organiques et stockage de C

3. une visite de centre de traitement de déchets (compostage ou digestion anaérobie)

Acquérir des connaissances et compétences sur :

• Diversité des produits résiduaires organiques, leur origine et leurs caractéristiques
• Effets des traitements sur les caractéristiques des produits résiduaires organiques
• Compostage et méthanisation
• Intérêts des produits résiduaires organiques en agriculture
• Risques associés à l'épandage de produits résiduaires organiques en agriculture
• Démarche de mise en place des plans d’épandages de produits résiduaires organiques

L’UE est basée sur des cours et TD basés sur des études de cas, des conférences, une visite de centre de traitements de déchets.

• Savoir déterminer la valeur fertilisante et amendante des produits résiduaires organiques bruts, compostés et méthanisés et évaluer les services associés à leur utilisation en agriculture
• Savoir mettre en œuvre une démarche de plan d’épandages de produits résiduaires organiques ; 
• Savoir dimensionner un méthaniseur
• Savoir utiliser le modèle AMG pour prédire les teneurs et stocks de C dans les sols

Synthèse de l’expertise collective (2014) : Valorisation des matières fertilisantes d'origine résiduaire sur les sols à usage agricole ou forestier

Connaissances sur le fonctionnement physicochimique et biologique des sols

Le module traite de la question des contaminants présents dans les sols dans une diversité de contextes (pollution localisée/diffuse, nature et propriétés des contaminants, teneurs, etc.). Il donne des méthodes pour caractériser et quantifier la contamination, évaluer les risques et proposer des traitements et/ou des modes de gestion possibles selon la situation et le cadre réglementaire associé. Il permet aux étudiants de développer leur expertise en matière de préconisation d'actions en fonction d'une situation donnée.

Cours :

- Suivi de l’état de contamination des milieux, Devenir des contaminants dans les sols

- Echantillonnage, préparation et analyse des contaminants traces organiques

- Les isotopes des métaux pour définir l'origine des pollutions métalliques des sols

- Evaluation des risques écotoxicologiques

Conférences :

- Panorama des principales technologies de dépollution des sols et des eaux souterraines

- Phytoremédiation

- Evaluation des risques sanitaires

Etude de cas

- Caractérisation de la contamination d’un site et proposition d’actions

(i) Acquisition de connaissances sur la diversité de sites contaminés, la réglementation et la gestion associée

(ii) Acquisition de connaissances méthodologiques sur : a) la caractérisation de la contamination des sols, b) l'évaluation des effets sur les organismes, c) les techniques de dépollution des sols

(iii) Acquisition de compétences et de capacités d’analyse pour proposer une stratégie de dépollution de sol et/ou de prise en compte de la pollution pour un usage, selon la spécificité de la situation étudiée

Le module comporte des cours/conférences avec/sans TD sur les différentes thématiques (réglementation, caractérisation de la contamination, techniques de dépollution, évaluation des effets et des risques etc.), une étude de cas.

L’évaluation est basée sur une étude de cas sur la contamination d'un site.

• Savoir décrire les processus en jeu dans le devenir d’un contaminant à partir de ses caractéristiques et de celles du milieu, compte tenu des conditions ambiantes
• Être capable de proposer une démarche et des méthodes pour (i) caractériser l’état de contamination d’un site, de la stratégie d’échantillonnage à l’analyse chimique, (ii) évaluer le risque, de l’identification des dangers à la caractérisation du risque en passant par les évaluations des expositions et des effets
• Être capable de proposer des traitements à mettre en œuvre ou un mode de gestion en fonction du type de pollution et des objectifs visés

Calvet et al. (2005). Les pesticides dans le sol – Conséquences agronomiques et environnementales – France Agricole Editions

Basics in soil science (including biogeochemistry), agronomy, environmental sciences.

Soil organic matter has a pivotal role in soils and terrestrial ecosystem, it is a major component of soil fertility, soil structure and water holding capacity, it is the energy resource of soil organisms and thus sustains biodiversity, buffers contaminants and it is a major reservoir of carbon. It is thus at the crossroads of societal challenges: maintaining food security, mitigating greenhouse gas emissions and climate change, adapting to climate changes, recycling organic wastes and protecting biodiversity. This course aims to provide knowledge concerning soil organic matter, its functions and contributions to ecosystem services, its dynamics at different time scales and variations under management practices. It aims to provide tools to survey and manage soil organic matter and to increase C storage in soils.

The aim of this course is to provide students with basic knowledge of the dynamics of organic matter in soils, to understand how to study and characterise it, and to make proposals for its management. Emphasis will be placed on the biogeochemical processes involved in the formation of organic matter and the methods available for studying its characteristics (e.g. different degrees of residence time). Environmental and social aspects will also be addressed

The course will be divided into four major parts:

• Fundamentals of soil organic matter dynamics and stabilization processes in soils. C sequestration in soils. Modeling C and N dynamics.
• Contribution of soil organic matter to soil functions and ecosystem services. Indicators and tools for predicting soil organic matter related services.
• Managing soil organic matter: land use, cropping systems and practices (tillage, agroforestry, cover crops, organic wastes, irrigation..).
• Soil C survey and soil C public policies: measurements tools, databases and monitoring systems; IPCC and national assessments; national and European incentives regarding soils and soil C.

The course will comprise lectures as well as practical exercises (a practical modeling session is scheduled). A group exercise is scheduled in which students will assess the impact of a change in management on soil organic matter and ecosystem services, including mitigation of climate change.

Course attendants will be evaluated based on their reports of their practical work by groups. Attendance and participation to the course will also be accounted for in the final grading.

• Knowledge on and training in the identification and quantification of ecosystem services related to soil organic matter and on the management of soil organic matter.
• Basic knowledge of public policies regarding soil and climate.
• Evaluation of C sequestration in soils.
• Ability to understand and integrate different ecosystem services in soil management.
• Basic training in soil carbon modelling.

Connaissances de base en physique.

Thèmes abordés : 

• Structure et porosité des sols. 
• Hydrostatique : la rétention de l’eau par le sol et les matériaux de la ZNS. 
• Hydrodynamique : conductivité hydraulique des sols et de la ZNS, loi de transport de l’eau.
• Transport des solutés dans les sols et la ZNS. 
• Métrologie des transferts d’eau et de solutés dans les sols.

L’objectif du module est de donner aux étudiants les bases de la compréhension des transferts d’eau et de solutés dans les sols et la zone non saturée (ZNS). Les étudiants formés seront capables d’interpréter des mesures de teneur en eau et de potentiel de l’eau dans les milieux poreux, de calculer la réserve en eau des sols et leurs variations saisonnières, de prévoir les transferts d’eau entre le sol et les plantes, de comprendre les relations entre les transferts de l’eau dans le sol et la ZNS et le déterminisme des pollutions des eaux souterraines.

La pédagogie du module s’appuie sur des cours théoriques, des travaux dirigés et pratiques, y compris sur le terrain.

Savoir caractériser les propriétés hydriques d’un sol ou des matériaux de la ZNS.

Savoir relier les propriétés de rétention en eau et de conductivité hydraulique des sols à leurs autres caractéristiques physiques ou physicochimiques.

Etre capable de prévoir l’évolution de la teneur en eau des sols et de leur concentration en solutés.

Savoir gérer le risque de salinisation des sols

Savoir raisonner les modalités de transferts d'eau dans les sols, et de polluants vers les nappes souterraines

Musy A., Soutter M., 1991. Physique du sol. Presses polytechniques et universitaires romandes. 348 p. Jury W.A., Horton R., 2004. Soil Physics. 6th edition. John Wiley & sons. 384 p.

Connaissances de base en mathématique, informatique, anglais

Cours : - Pourquoi des modèles ? - Evaluation, optimisation et analyse de sensibilité des modèles. -Les modèles spatialisés. - Dissipation des pesticides dans les sols : les bases pour la construction d’un modèle. TD : - Construction d’un modèle « pesticide » à compartiment à l’aide du logiciel modelMaker. -Construction d’un modèle de décomposition de la matière organique avec Excel. -Table ronde : analyse critique des modèles « pesticides » développés dans la littérature.

L’objectif du module est de fournir aux étudiants les outils de base pour développer et utiliser des modèles en fonction de différentes finalités en science du sol, en comprendre les avantages mais aussi en percevoir les limites.

Passioura, JB. 1996. Simulation models: Science; snake oil, education, or engineering? Agronomy Journal, 88, 690-694. Whitmore, AP.1991. A method for assessing the goodness of computer simulation of soil processes. Journal of Soil Science, 42, 289-299. Addiscott, T; Smith, J; Bradbury, N. 1995. Critical evaluation of models and their parameters. Journal of Environmental Quality, 24, 803-807.

Après des décennies de relative indifférence, les sols sont aujourd’hui l’objet d’attentions diverses et de politiques publiques ambitieuses. Un tel renouveau transforme les types de connaissances et d’expertise mobilisées, ainsi que les environnements professionnels et publics dans lesquels les scientifiques sont appelés à intervenir. Ce module questionne cette double évolution, à travers des approches croisées de sciences humaines et sociales.

D’une part, il apporte une connaissance des principaux acteurs, de la législation et des politiques publiques centrées sur les sols – qu’elles considèrent ces derniers comme des milieux à protéger, des ressources face au changement climatique ou les catalyseurs d’une économie circulaire.

D’autre part, il offre une prise de recul vis-à-vis des manières contemporaines de connaitre et de gérer les sols, à travers des perspectives historiques et anthropologiques, et par l’étude de controverses sociotechniques.

• Connaitre les grandes politiques publiques européennes et françaises et la législation ayant trait aux sols, leurs évolutions respectives et les principaux débats sociétaux qu’elles soulèvent
• Connaitre les grandes étapes du développement des savoirs pédologiques, dans leurs liens avec les politiques agricoles et sectorielles qui les mobilisent 
• Savoir identifier les différentes postures d’ingénierie liées à différentes conceptions des sols et manières de les appréhender, en particulier dans leurs liens aux usager.es, habitant.es et autres profanes
• Appréhender les enjeux sociétaux liés au déploiement de nouvelles métriques, classifications et représentations des sols et des sous-sols
• S’initier aux enjeux et aux méthodes de recherches participatives

L’UE est construite autour de séances intégrant une séquence de cours magistral et une séquence de mise en pratique (travail dirigé).

L’évaluation repose sur deux comptes-rendus de groupe de travaux initiés dans le cadre des séquences de TD et finalisés sous forme de travail personnel.

Céline Granjou, Germain Meulemans. Bringing soils to life in the human and social sciences. Soil Security, 2023, 10, pp.100082. 10.1016/j.soisec.2022.10008. hal-03943515

Benoît Grimonprez. L’arable du futur 2 : le droit des sols agricoles vivants. Énergie - Environnement - Infrastructures : actualité, pratiques et enjeux, 2024, n° 8-9 (Dossier 21). hal-04634636

Germain Meuleman, Céline Pessis, Soil. S. Mosley, G. Bankoff (eds.), A cultural history of the environnement. Bloomsbury, forthcoming.

Notions de base en chimie sur les fonctions acides et bases faibles, la solubilité des minéraux, les couples oxydo-réducteurs, les différents types de liaisons chimiques (ionique ; covalente, coordination ; hydrogène…)

Cours :

- Caractérisation des constituants minéraux des sols (cristallins & amorphes)

- Caractérisation des propriétés des matières organiques et interactions entre les microorganismes et les matières organiques

- Réactivité des constituants des sols : échange ionique, adsorption spécifique, autres

- Processus redox dans les sols

TD appliqués:

- Géochimie des solutions

- Adsorption

- Pouvoir tampon, acidification des sols et chaulage

- Intérêt de l’analyse de terre pour réaliser un diagnostic de fertilisation

(i) Acquisition de connaissances sur le fonctionnement bio-physicochimique des sols en mettant l’accent sur a) la nature, l’origine, l'évolution et la réactivité des constituants organiques et minéraux, b) les processus physicochimiques (dissolution, sorption, complexation) et biogéochimiques (réactions redox) impliqués dans la dynamique des éléments majeurs et traces et des molécules organiques dans ces sols.

(ii) Acquisition de connaissances méthodologiques (caractérisation des propriétés des minéraux et de la matière organique, étude de l’adsorption, modélisation en géochimie des solutions).

- Calvet R., 2013. Le Sol. 2e edition. La France Agricole. 678 p.

- Sparks D., 2003. Environmental Soil Chemistry. 2nd edition. Academic Press. 352 p.

- Sposito G., 2016. The chemistry of soils. 3rd edition. Oxford University Press Inc. 272 p.

Bases de sciences des sols dont pédologie, biologie, chimie et physique des sols. Notions de cartographie et d’analyses spatiale des sols.

La santé et le bien-être des populations humaines dépendent très étroitement des multiples services offerts par les écosystèmes. En milieu continental, les sols contribuent directement à certains services écosystémiques et/ou régulent, par leur propriétés physiques, chimiques ou biologiques les niveaux de fourniture de nombreux autres services. Ils représentent ainsi une des composantes essentielles du capital naturel dont découlent les multiples services offerts par les écosystèmes.

Le programme de l’unité d’enseignement consistera donc tout à la fois à présenter un état de l’art des méthodes et outils permettant de quantifier, de monétariser, de cartographier les services écosystémiques et de caractériser leurs inter-relations (notion de bouquet) et d’utiliser la plateforme InVEST pour quantifier, monétariser et cartographier concrètement différents services d’approvisionnement et de régulation. Une attention particulière sera accordée à l’identification, la compréhension et la maîtrise des avantages et des limites inhérentes aux méthodes et outils actuellement disponibles dans l’objectif de permettre aux étudiantes et étudiants d’élaborer une démarche d’évaluation des services écosystémiques adaptée aux objectifs et moyens à leur disposition.

L’unité d’enseignement vise à transmettre les bases conceptuelles et méthodologiques de l’évaluation des services écosystémiques. Les étudiantes et étudiants seront alors en mesure :

• De mobiliser et expliquer le concept de service écosystémique : origine historique, définition et relations aux notions connexes de fonction, de santé ou de sécurité des sols, classification, controverses ;
• De connaître les méthodes et outils mobilisables pour les différentes phases de l’évaluation des services écosystémiques : quantification (et monétarisation), cartographie, caractérisation des relations entre services (notion de bouquet de service) ;
• D’utiliser un des plateformes intégrées d’évaluation des services écosystémiques (InVEST) pour quantifier et monétariser des services d’approvisionnement et de régulation.

L’unité d’enseignement est construite autour de l’articulation de trois types d’activités complémentaires :

- des conférences (15h) de spécialistes des différentes phases de l’évaluation des services écosystémiques : définition des services et sélection des indicateurs, quantification, monétarisation, cartographie, caractérisation des relations entre services (notion de bouquet de service) ;

- d’un exercice d’évaluation et de cartographie de certains services écosystémiques d’approvisionnement et de régulation à l’aide de la plateforme InVEST (6h) ;

- d’un exercice en classe inversée (9h) d’analyse critique d’un article scientifique sélectionné pour sa contribution majeure à l’avancée des connaissances et des pratiques dans l’évaluation des services écosystémiques.

La restitution orale par groupe de l’exercice en classe inversée constituera le support à l’évaluation de l’unité d’enseignement.

• Connaître, expliquer et mobiliser le cadre conceptuel des services écosystémiques;
• Elaborer et mettre en oeuvre une démarche d’évaluation des services écosystémiques adaptée à des objectifs spécifiques et aux moyens disponibles : choix et définition des services, sélection des indicateurs, identification et utilisation de méthodes et outils de quantification, de monétarisation ou de cartographie.

Haines-Young, R., and M. B. Potschin. 2018. Common International Classification of Ecosystem Services (CICES) V5.1 and Guidance on the Application of the Revised Structure.

Montagne, D., O. Scammacca, C. Walter, and I. Cousin. 2025. ‘Le Concept de Services Écosystémiques et Sa Déclinaison Au Sol: Entre Promesses et Réalités’. In Agropédologie. Gestion Durable Des Sols Agricoles, by Y. Coquet and J. Michelin. ISTE editions Ltd.

Therond, O., M. Tichit, A. Tibi, et al. 2017. Volet ‘Écosystèmes Agricoles’ de l’Evaluation Française Des Ecosystèmes et Des Services Ecosystémiques. Rapport d’étude. INRA.

Notions de base sur les constituants et le fonctionnement physique, chimique et biologique des sols.

Le module porte d’une part sur les principales méthodes d’étude de la pédogenèse (approches morphologiques, physico-chimiques, structurale ou hydro-pédologique) et d’autre part sur la formation et le fonctionnement des grands systèmes pédologiques tempérés, tropicaux et arides, afin de mettre en évidence l’influence du principal déterminant de la variabilité des sols : le climat. Cette entrée par le facteur climatique de la pédogenèse est complétée par un focus sur le facteur « organismes vivants », tout particulièrement sous l’angle des activités anthropiques dont les effets « historiques » et « contemporains » sont spécifiquement traités. Enfin, une attention particulière est accordée aux dynamiques de formation et d’évolution des minéraux argileux en tant que constituant des sols particulièrement réactifs.

L’unité d’enseignement vise à expliciter les liens facteurs de pédogenèse – processus pédologiques – propriétés de la couverture pédologique, du profil de sol à la planète et de l’année au million d’année afin i) de comprendre la distribution actuelle inégale de la ressource en sol à l’échelle de la planète et ii) de prévoir les évolutions à court et moyen termes (10 à 1000 ans) des sols sous contrainte des changements globaux. A l’issue de l’unité d’enseignement, les étudiantes et étudiants seront capables :

• De décrire les principaux processus de formation des sols et leur dépendance aux facteurs de pédogenèse (climat, matériel parental, relief, êtres vivants dont les êtres humains, durée) ; 
• Construire et mettre en œuvre les méthodes et outils d’étude de la formation de la couverture pédologique à différents niveaux d’organisation ;
• D’identifier et reconnaître les processus de pédogenèse à l’origine de la formation des sols et de leur diversité.

Le module est organisé autour de l’articulation de cours magistraux (21h) et de travaux dirigés et pratiques. 

Les cours magistraux traitent des grands systèmes pédologiques (3x3h), des impacts « historiques » et « contemporains » des activités anthropiques (2x3h) et de la dynamique des minéraux argileux dans les sols (3h).

Les séances de travaux dirigés et pratiques portent sur les méthodes d’étude de la pédogenèse par approche structurale au niveau microscopique (3h) et par couplage des approches morphologiques et physico-chimiques (2x3h). Ces deux dernières séances correspondent à la correction collective de deux exercices d’analyse de données morphologiques, physiques et chimiques issues de la littérature et visant à identifier les processus pédologiques impliqués dans la formation des sols dans des contextes pédoclimatiques variés. L’évaluation du module repose quant à elle sur la réalisation sur table de ce même exercice pour une nouvelle situation pédoclimatique.

• Construire et mettre en œuvre un protocole d’étude de la formation de la couverture pédologique à différents niveaux d’organisation à partir de la mobilisation de différentes méthodes et outils.
• Établir un diagnostic relatif aux processus de pédogenèse impliqués dans la formation des sols et de leur diversité pour différents niveaux d’organisation.

• Afes. 2009. Référentiel Pédologique 2008. Savoir Faire. Editions QUAE.
• Baize, D., 2023. La formation des sols sous climats tempérés, Encyclopédie de l’Environnement. Consulté le 20 octobre 2025. https://www.encyclopedie-environnement.org/sol/formation-sols-climats-temperes/
• Baize, D., 2024, Six facteurs de la pédogenèse, Encyclopédie de l’Environnement. Consulté le 20 octobre 2025. https://www.encyclopedie-environnement.org/sol/facteurs-pedogenese/
• IUSS Working Group WRB. 2015. World Reference Base for Soil Resources 2014, Update 2015. International Soil Classification System for Naming Soils and Creating Legends for Soil Maps. World Soil Resources Reports No. 106. FAO.
• Richter, D. deB. 2007. ‘Humanity’s Transformation of Earth’s Soil: Pedology’s New Frontier’. Soil Science 172 (12): 957–67.2): 957–67.

Notions de base en informatique et en statistiques

L’objectif de l’UE est d’initier les étudiants aux différents aspects de la géomatique, pour comprendre, analyser et gérer la variabilité spatiale des sols.

Cours : - Introduction à la Géomatique - Introduction à la Géostatistique - Introduction à la Télédétection TD : - TD Introduction aux SIG - TD analyse spatiale des sols sous SIG - TD Télédétection des sols - TD Géostatistique en pédologie - TD de terrain initiation à la métrologie : radiométrie et conductivité électrique des sols.

- Laurini Robert, Milleret-Raffort Françoise. 1993. Les bases de données en Géomatique. Ed. HERMES. - Girard MC, Girard CM. 2010. Traitement des données de télédétection. Ed. DUNOD. - Armstrong Margaret, Carignan Jacques. 1997. Géostatistique linéaire. Ap.

Connaissances de base sur les sols, leurs constituants, organisations et fonctionnement (équivalent à 1 module de 30 h de science du sol).

Cours :

Fonctionnement biologique des sols, Ecotoxicologie des sols, Transformations et dynamique des matières organiques dans les sols, Transformations microbiennes de l’azote, Polluants et fonctionnement biologique de sols, Biodiversité des sols agricoles, Ingénierie écologique des sols

TD

Transformations et dynamique des matières organiques dans les sols, Cycle de l’azote et émissions gazeuses azotées dans les sols cultivés, Evolutions au cours du temps de la biodiversité (microorganismes, microfaune, mésofaune, macrofaune) et fonctionnement biologique des Technosols 

Travail personnel

Evolutions au cours du temps de la biodiversité (microorganismes, microfaune, mésofaune, macrofaune) et fonctionnement biologique des Technosols

• Acquisition de connaissances sur le rôle des organismes du sol dans le fonctionnement écologique et biogéochimique des sols
• Acquisition de connaissances sur les effets des activités anthropiques sur les organismes du sol et le fonctionnement biologique des sols
• Acquisition de connaissances sur la gestion (maintien et optimisation) de la diversité des sols et des fonctions biologiques (ingénierie écologique)

Cette UE s'appuie sur des conférences, des TD et une visite du toit d'AgroParisTech.

• Comprendre le fonctionnement biologique du sol via une approche mécaniste
• Savoir raisonner les biotransformations des matières organiques dans les sols et les conséquences sur le cycle du C et N 
• Interpréter des résultats d'expérimentations au champ ou de laboratoire sur le fonctionnement écologique et biogéochimique des sols
• Interpréter des données et communiquer

Atlas européen de la biodiversité des sols (accessible en ligne : https://op.europa.eu/fr/publication-detail/-/publication/7161b2a1-f862-4c90-9100-557a62ecb908).

Brady, N.C., Weil, R.R. (2008). The Nature and Properties of Soils, 14th ed. Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey.

Gobat, J.M., Aragno, M., W., M. (2010). Le sol vivant, 2nde édition ed. Presses Polytechniques et Universitaires Romandes, Lausanne.

Vieublé Gonod, L., Joimel, S., Niboyet, A. (2025). La biodiversité des sols agricoles. Agropédologie-Gestion durable des sols agricoles, ISTE Editions

Connaissances de base en science du sol : physique du sol, physicochimie du sol, biologie et écologie du sol, pédologie.

L’unité d’enseignement est organisée autour de la formation à trois grands types d’activité de conseil et d’expertise en pédologie : le diagnostic et le conseil pour la production agricole et forestière, le diagnostic zone humide et la mesure de la perméabilité des sols.

Le diagnostic et le conseil agronomique et forestier seront abordés au travers de différents types d’activités dont i) L’évaluation au champ des potentialités et des contraintes à la production agricole et forestière ; ii) le diagnostic de l’état structural des sols au travers de la réalisation de « profils culturaux » mutualisés avec l’unité d’enseignement « Mise à Niveau et Terrain », de test « bêches » ou d’observation et de comptage de vers de terre ; iii) l’interprétation d’analyses de terre pour le raisonnement de la fertilisation ou du chaulage (mutualisés avec l’unité d’enseignement « Physico-chimie des sols »

Le diagnostic « zones humide » sera traité dans la cadre d’un exercice de groupe d’identification et de délimitation de zones humides selon le critère pédologique de l’arrêté du 24 juin 2008 modifié conformément aux guides pratiques existants au sein de la profession. 

Le diagnostic de la perméabilité des sols, mobilisé notamment pour le dimensionnement de systèmes d’assainissement collectifs ou de bassins de rétention, sera mutualisé avec le module « Transfert dans les sols et la zone non saturée ». Il reposera sur la réalisation et l’interprétation de mesures de la conductivité hydraulique des sols à saturation selon la méthode dite Porchet pour différents horizons de sol.

Ce module vise à former, par la pratique, aux méthodes et outils mobilisés dans le cadre des activités de conseil et d’expertise en pédologie. Différentes activités de conseil et d’expertise couramment mises en œuvre, notamment en bureau d’étude, sont successivement abordées : 

1- le diagnostic et le conseil agronomique et forestier

2- le diagnostic « zone humide » 

3- la mesure de la perméabilité des sols selon la méthode dite Porchet, classiquement mis en œuvre dans l’assainissement non collectif.

A l’issue de l’unité d’enseignement, les étudiantes et étudiants connaîtront et seront capables de réaliser ces différentes activités de diagnostic et de conseil conformément aux pratiques courantes en milieu professionnel.

L’unité d’enseignement repose sur un ensemble d’enseignements spécifiques et un ensemble d’enseignements mutualisés avec d’autres unités d’enseignements du parcours (voir détail ci-dessus) distribués sur l’ensemble du premier semestre.

Pour chaque activité de conseil ou d’expertise traitée dans l’unité d’enseignement, le contexte, notamment réglementaire, et le principe de chacune de ces activités sont tout d’abord présentés en salle sous forme de cours magistraux puis directement mis en application sur le terrain ou en salle. 

L’évaluation du module repose sur un travail de groupe visant à réaliser un diagnostic agropédologique à partir de l’utilisation de différents outils et méthodes présentés dans l’unité d’enseignement (diagnostic agropédologique, analyse de terre et fertilisation, acidification et chaulage).

L’unité d’enseignement étant très largement construite sur la mise en œuvre de diagnostic sur le terrain, différents déplacements sur le terrain, notamment à l’intérieur et autour du campus AgroParisTech de Grignon sont à prévoir.

• Établir des diagnostics pédologiques (« potentiels agronomiques ou forestiers », « zone humide », « perméabilité ») conformément à guides méthodologiques et des protocoles existants
• Proposer des trajectoires de changement (dans le domaine de la gestion des sols)

Baize, D., Jabiol, B., 1995. Guide pour la description des sols. INRA Editions, Paris, France.

Girard, M.-C., Schvartz, C., Jabiol, B., 2011. Etude des sols, Description, cartographie, utilisation. Dunod

Michelin, J., 2025. Méthodes d’estimation de la valeur agronomique des sols, in: Coquet, Y., Michelin, J. (Eds.), Agropédologie. Gestion Durable Des Sols Agricoles. ISTE editions Ltd, pp. 139–168.

Aucun

L’unité d’enseignement est construite en trois partie successives et complémentaires.

La première partie vise à permettre à chaque étudiante et étudiant d’évaluer son niveau de connaissance en science des sols, d’identifier ses points forts et ses points d’améliorations à l’aide d’un test d’auto-évaluation commenté. Ce test est complété de rappels des connaissances de bases sur les sols : fondamentaux sur la pédogenèse, la description et la classification des sols, selon les systèmes de classification nationaux (Référentiel Pédologique, 2008) et internationaux (World Reference Base for Soil Resources, 2022).

La seconde partie est consacrée à l’observation, la description des sols sur fosses pédologiques et l’interprétation des données d’observation morphologique. Elle repose sur une première séance d’apprentissage à la description des sols. Les étudiantes et étudiants mettent ensuite en application ces compétences de description et d’interprétation sur plusieurs autres sols dans différents contextes pédo-géo-morphologiques. Des séances de restitution collective permettent de consolider les descriptions et interprétations.

La dernière partie est consacrée à l’observation et à la description des sols à partir de sondages pédologiques à la tarière à main. Cette dernière partie repose sur un exercice de cartographie intra-parcellaire des sols. Après une présentation rapide des techniques et méthodes pour la cartographie des sols, les étudiantes et étudiants sont amenés à construire une campagne d’observation et de description des sols à partir d’informations classiquement disponibles (cartes topographiques, cartes géologiques, cartes des sols au 1 : 250 000, photographies aériennes actuelles et passées) tout en tenant compte des moyens techniques et humains disponibles. Dans un second temps, les étudiantes et étudiants réalisent les descriptions des sols à partir de sondage à la tarière. Enfin, les données d’observations récoltées sont synthétisées dans l’objectif de produire une carte des sols à l’échelle intra-parcellaire. Une discussion ouverte sur les possibilités d’exploitation de la carte produite en

Cette unité d’enseignement par laquelle commence la formation de master 2 Gestion des Sols et Services Ecosystémiques vise à former les étudiants à l’observation et à la description des sols sur le terrain ainsi qu’à l’interprétation des données d’observation morphologiques en termes de formation, de distribution dans l’espace, de fonctionnement et de gestion durable des sols. A l’issue de l’unité d’enseignement les étudiantes et étudiants seront capables :

• De construire un plan d’échantillonnage de la diversité des sols sur un espace donné (parcelle agricole ou forestière, bassin versant, petite région agricole, …) compte-tenu des informations et moyens techniques, humains ou financiers disponibles ; 
• D’observer et de décrire des sols sur le terrain à partir de fosse pédologique et de sondage à la tarière à main ;
• D’interpréter les caractères observables des sols en termes de formation, de distribution dans l’espace, de fonctionnement et de gestion durable des sols ;
• De maîtriser les bases de la dénomination des sols et de leur horizon selon les classifications françaises (Référentiel pédologique) et internationale (World Reference Base for Soil Resource).

Déplacements sur le campus AgroParisTech de Grignon et sur le domaine de Rambouillet

• Construire et mettre en œuvre une campagne d’échantillonnage des sols
• Décrire et nommer les sols et leur diversité dans un territoire 
• Établir à partir des données de description et de diversité un diagnostic relatif à la formation, la distribution spatiale, le fonctionnement et la gestion des sols

Afes, 2009. Référentiel Pédologique 2008, Savoir Faire. Editions QUAE, Versailles.

Baize, D., Jabiol, B., 1995. Guide pour la description des sols. INRA Editions, Paris, France.

Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), 2006. Guidelines for soil description, 4th edition. FAO, Rome.

Girard, M.-C., Schvartz C., Jabiol, B., 2011. Etude des sols, Description, cartographie, utilisation. Cours, Dunod.

IUSS Working Group WRB, 2022. World reference Base for Soil Resources. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil map. 4th edition. International Union of Soil Science (IUSS), Vienna, Austria.

Enseignements de base et enseignements approfondis en sciences du sol

Le contenu du stage et le programme de travail sera défini conjointement par le tuteur en entreprise d’accueil et le ou la stagiaire. Le programme de travail devra toutefois comprendre les principales tâches suivantes dans des proportions adaptées au cas par cas :

1. État de l’art sur le sujet ;
2. Définition d’une problématique et d’objectifs spécifiques au stage ;
3. Élaboration et mise en œuvre d’un plan d’action argumenté et discuté avec les différentes parties prenantes ;
4. Présentation et analyse factuelle des résultats obtenus à l’aide du programme d’actions mis en œuvre ; 
5. Discussion et mise en perspective de ces résultats par rapport à l’état des connaissances ou pratiques sur le sujet et aux objectifs initiaux

Le stage de fin d’étude vise par l’immersion dans un environnement professionnel i) à mettre en pratique et renforcer les savoirs et savoir-faire acquis au cours de la formation ii) à développer les compétences interpersonnelles et finalement iii) à favoriser l’insertion professionnelle des futur.es diplômé.es.

Le stage de fin d’étude, d’une durée de 5 à 6 mois consécutifs positionnés sur la période comprise entre fin janvier et fin août pourra être réalisé en France ou à l’étranger, dans une structure publique ou privée, de recherche ou de recherche et développement. Le stage est choisi par les étudiant.es en accord avec les responsables de formation parmi les propositions collectées par les responsables de la formation, parmi les propositions diffusées dans la communauté de sciences des sols ou suite à toute démarche individuelle. Il devra obligatoirement intégrer la résolution d’un problème complexe étroitement lié au milieu sol. Le stage fera l’objet d’un rapport de synthèse et d’une soutenance orale devant jury.

L’unité d’enseignement « Stage de fin d’étude » est étroitement associé à l’unité d’enseignement « Etude bibliographique » dont l’objectif consiste à préparer un état de l’art et à problématiser le sujet de stage. Tout ou partie des productions réalisées dans le cadre de l’étude bibliographique gagneront à être remobilisées dans le cadre de la réalisation du rapport de stage de fin d’étude et de sa soutenance.

En cas de stage à l’étranger, le rapport de stage et la soutenance orale pourront être réalisés en anglais. Des informations sur les dispositifs, concurrentiels et précoces, d’aide à la mobilité sortante mobilisables pour faciliter la faisabilité financière de ces projets seront mis à la disposition des personnes intéressées sur demande.

Les compétences scientifiques et techniques acquises pourront être très variables en fonction du programme spécifique de travail. Il pourra par exemple s’agir de compétences de terrain, de laboratoire ou de modélisation… 

Les compétences transversales porteront sur :

• La traduction et la reformulation d’un problème complexe en questions techniques ou scientifiques ;
• L’élaboration et la mise en œuvre d’un protocole, d’une expérimentation ou d’un programme d’action négocié et argumenté en tenant compte de ressources financières, matérielles et humaines ;
• La conduite de projet pluri-acteurs ;
• La synthèse et la communication écrite et orale des résultats dans des formes diverses et adaptées au public.

Maîtrise de la langue anglaise (niveau B1)

Réalisation d’un travail bibliographique personnel visant à préparer un état de l’art du sujet de stage, ainsi qu’à développer la maîtrise des outils de recherche et de gestion bibliographiques.

Maîtriser les outils de la recherche bibliographique Synthétiser les résultats d’une recherche bibliographique
Présenter oralement ses résultats en anglais.

Deux séances en bibliothèque permettent aux étudiantes et étudiants d'acquérir les connaissances nécessaires à la recherche bibliographique, ainsi que la maitrise d'un logiciel d'organisation et de mise en forme de la bibliographie. Les étudiantes et étudiants sont également accompagnés par une enseignante d'anglais pour la préparation de l'oral.