Notice

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  Objectif

  Développer des mélanges de matériaux pour créer des horizons de sols construits adaptés aux plantations urbaines

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  Science

  Basés sur des évaluations en laboratoire des paramètres physico-chimiques et des modèles de prédiction éprouvés

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  Robustesse

  Calculs reposants sur des indicateurs agronomiques, économiques et environnementaux

SITERRE+ est un calculateur développé par l'équipe projet du programme Siterre II. Il permet d'optimiser la formulation de mélanges binaires de matériaux parents minéraux et organiques pour la création de supports de plantations fertiles.

L'utilisation de l'outil repose sur une démarche simple :

• Sélection de matériaux disponibles que le calculateur intègrera dans la composition des mélanges
• Sélection de l'horizon type attendu en fonction de l'usage du sol : horizon de croissance, horizon technique, horizon squelette
• Application de critères de pondérations simples (agronomiques, économiques et environnementaux)

L'outil définit une liste de mélanges binaires potentiels se rapprochant des caractéristiques physico-chimiques attendues pour des horizons de références idéaux pour la construction de sols urbains fertiles.

Principe général du calculateur

Le calculateur utilise les propriétés physico-chimiques de différents matériaux sélectionnés par l'utilisateur pour calculer celles des mélanges. Les mélanges sont définis pour des proportions évoluant par palier de 5 % de chaque matériau. Le résultat est exprimé sous la forme d'un classement de mélanges binaires les plus adaptés en termes de robustesse agronomique, de distance par rapport au site d'utilisation et de coût d'achat des matériaux parents. Les matériaux initiaux sont classés dans quatre catégories distinctes :

• Organique fertilisant : matériau organique principalement destiné à apporter des éléments nutritifs aux plantes et à stimuler leur croissance.
• Organique amendement : matériau organique utilisé surtout pour améliorer les propriétés physiques, biologiques et chimiques du sol (structure, rétention en eau, activité biologique…).
• Minéral fin : matériau minéral de granulométrie fine contribuant à la rétention en eau, à l'échange d'éléments nutritifs et au support de croissance des végétaux.
• Minéral structurant : matériau minéral à granulométrie plus grossière assurant la stabilité, l'aération, le drainage et la résistance à la compaction du substrat.

Les matériaux de même catégorie ne peuvent être mélangés entre eux, tout comme les matériaux de type organique ou de type minéral.

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Définir les matériaux parents

Vous pouvez utiliser deux types de matériaux :

• Matériaux par défaut : matériaux fournis par défaut par le calculateur et étudiés dans le cadre des programmes Siterre et Siterre II. Les propriétés de ces matériaux sont renseignées par défaut et ne peuvent être modifiées. Vous pouvez seulement modifier la distance et le coût.
• Matériaux renseignés manuellement : il est possible de rajouter un à douze matériaux dont le type et les propriétés, la distance d'approvisionnement et le coût peuvent être entièrement modifiés par l'utilisateur. Le formulaire fournit une aide au remplissage de certaines propriétés en indiquant les valeurs optimales et les valeurs aberrantes incompatibles avec le calculateur. Vous pouvez aussi prendre en exemple les valeurs de références des matériaux inscrits par défaut.

Au total, vous pouvez sélectionner jusqu'à 12 matériaux par défaut et 12 matériaux renseignés manuellement (pour un total de 24 matériaux).

Vous devez fournir au moins deux matériaux dont le mélange est autorisé par le calculateur (par exemple un matériau minéral fin et un matériau organique fertilisant).

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Ajuster les pondérations

L'ajustement de la pondération vous permet de donner un poids relatif aux différents critères :

• Performance agronomique du mélange : reposant uniquement sur les propriétés physico-chimiques et la comparaison à des horizons témoins
• Coût : permettant de donner davantage de poids à des matériaux peu coûteux et de pénaliser les matériaux plus chers
• Distance : permettant de donner davantage de poids à des matériaux proches du site d'utilisation et pénalisant les matériaux les plus éloignés

La somme des pondérations doit être égale à 100 %. Sans cela, le calculateur ne se lancera pas !

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Générer le calcul

Ce que fournit le calculateur :

• Toutes les combinaisons possibles de vos matériaux
• Les propriétés calculées de chaque mélange et les coûts et les valeurs de distance moyennés
• Les scores agronomiques, coûts et distance et le score finalisé en fonction des pondérations
• Un classement des meilleures solutions – par horizon type – selon vos pondérations

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Analyser les résultats

Lire et comprendre vos résultats :

• L'outil présente automatiquement les résultats des mélanges en les classant par ordre décroissant du score final exprimé en pourcentage (croisement des scores agronomiques, coût et distance) en indiquant les mélanges correspondants
• Les résultats sont affichés pour chaque type d'horizon. Il suffit de cliquer sur les onglets des horizons pour consulter les résultats associés
• Il est possible de trier les résultats en fonction des scores agronomiques, coûts et distances

Les résultats s'expriment en pourcentage. En fonction des choix définis dans la pondération, les résultats se lisent de cette façon :

• 0 – 30 % : le résultat est très éloigné des valeurs de l'horizon de référence
• 30 – 50 % : certains indicateurs sont conformes ou se rapprochent de l'horizon de référence, mais le mélange n'est pas adapté car la plupart des paramètres sont trop éloignés de l'horizon de référence
• 50 – 70 % : la plupart des indicateurs sont en adéquation avec l'horizon de référence. Quelques propriétés peuvent tirer le résultat vers le bas. L'usage en tant qu'horizon de référence peut être possible avec une étude des propriétés du mélange
• > 70 % : la plupart des indicateurs sont conformes à l'horizon de référence. Certains indicateurs peuvent ne pas être optimaux, mais le mélange peut être employé en tant qu'horizon de référence

Les choix de pondération et les valeurs de coût et de distance viennent moduler ces valeurs. Par exemple, un mélange jugé conforme à un horizon de croissance pourra voir sa valeur chuter si sa distance d'approvisionnement et son coût sont trop importants.

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Exporter les résultats

Vous pouvez exporter les résultats en format .csv. Le tableau de données fournit l'ensemble des mélanges (du meilleur au moins bons) et précise les valeurs obtenues pour chaque indicateur.

L'outil Siterre+ permet de générer des horizons de références pour deux usages distincts :

• Sol de parc et jardin
• Sol de fosse de plantation d'arbre pour alignement de voirie

Pour créer ces sols de référence, l'outil génère ainsi trois horizons de référence :

• L'horizon de croissance

  offre une fertilité chimique optimale pour la fourniture en eau et en éléments nutritifs aux plantes. Il est utilisé dans les deux usages. Il correspond environ aux 40 premiers centimètres du profil de sol.

• L'horizon squelette

  utilisé dans les fosses d'arbre d'alignement, sert d'encaissant et permet la prospection racinaire et la fourniture nutritive aux racines des arbres. Cet horizon est mis en œuvre autour de l'horizon de croissance et peut atteindre un à deux mètres de profondeur.

• L'horizon technique

  utilisé dans la formulation de sols de parc et de jardin, constitués de plusieurs horizons. Il présente une bonne stabilité structurale qui permet une bonne circulation de l'air et de l'eau mais assure aussi une bonne réserve en eau. Il peut être mis en œuvre environ à partir de 40 cm à un mètre de profondeur.

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  Profil type d'un sol d'alignement d'arbre

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  Profil type d'un sol de parc et jardin

L'outil SITERRE+ ne propose pour l'instant un calcul de mélanges binaires (mélange de matériau un à un) et il paraît nécessaire de poursuivre son développement pour des mélanges ternaires.