Freeze thaw cycles and soil water content effects on infiltration rate and bulk density of three Saskatchewan soils.

Fouli, Y., Cade-Menun, B.J., et Cutforth, H.W. (2013). « Freeze thaw cycles and soil water content effects on infiltration rate and bulk density of three Saskatchewan soils. », Canadian Journal of Soil Science, 93(4), p. 485-496. doi : 10.4141/cjss2012-060  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Beaucoup de sols des latitudes nordiques ou en altitude gèlent et dégèlent de façon saisonnière. Des cycles gel-dégel (CGD) plus fréquents pourraient affecter la diversité et la productivité de l’écosystème, car de tels cycles modifient les propriétés physiques du sol et affectent le déplacement de l'eau dans le relief. Cette étude examine l'incidence des CGD (0, 1, 5 et 10) et la teneur en eau du sol antécédente (potentiel hydrique du sol de −1,5, −0,033 et −0,02MPa) sur le taux d'infiltration dans trois sols de la Saskatchewan (une argile, un loam et un sable loameux). Les chercheurs ont recouru à un infiltromètre de tension réglé à une tension (potentiel hydrique de l'infiltromètre) de −5, −10 et −15cm. Le taux d'infiltration augmente avec le potentiel hydrique du sol dans le loam et l'argile, ces sols s'infiltrant plus facilement quand ils s'assèchent. Le taux d'infiltration diminue avec la hausse du potentiel hydrique du sol dans le sable loameux, sans doute à la suite d'une baisse de la tension superficielle, de la porosité unimodale et d'une augmentation du potentiel gravitationnel. Le taux d'infiltration diminue ou reste le même quand le nombre de CGD augmente, ce qu'on pourrait attribuer à la viscosité accrue de l'eau quand approche le point de congélation. Il se peut aussi que de la glace se soit formée dans les pores du sol avec la baisse du taux d'infiltration résultant de CGD plus fréquents. Le taux d'infiltration est plus élevé dans l'argile que dans le loam ou le sable loameux à −1,5MPa, vraisemblablement à cause de la minéralogie de l'argile et des possibilité de rétraction et de fendillement du sol. La texture et la teneur en eau initiale du sol jouent un rôle important dans l'infiltration de l'eau et les CGD maintiennent ou réduisent le taux d'infiltration.

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