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Identification des paramètres du cycle de l'azote qui conditionnent la fiabilité d'un modèle simulant le lessivage des nitrates.

Larocque, Marie (1992). Identification des paramètres du cycle de l'azote qui conditionnent la fiabilité d'un modèle simulant le lessivage des nitrates. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 270 p.

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Résumé

En région rurale,les pratiques agricoles présentent un risque potentiel de contamination de l'eau souterraine, particulièrement lorsqu'il y a utilisation massive de fertilisants azotés. Il y a contamination lorsque l'azote appliqué au sol se retrouve dans la nappe phréatique sous forme de nitrates (N0⁻³), une situation qui peut entraîner des dangers à la fois pour la santé de ceux qui consomment cette eau et pour l'environnement. Les modèles mathématiques sont de plus en plus utilisés pour représenter ce problème et suggérer des éléments de solution. Par contre, ces modèles nécessitent souvent l'évaluation d'un grand nombre de paramètres, certains particulièrement difficiles à évaluer. Puisque la fiabilité d'un tel modèle dépend généralement de la qualité de l'évaluation des paramètres d'entrée, il est nécessaire de connaître l'impact d'une variation des paramètres sur le résultat étudié. L'objectif du présent travail est de déterminer les paramètres du cycle de l'azote qui conditionnent la fiabilité d'un modèle simulant le lessivage des nitrates et qui doivent être nécessairement pris en compte dans la modélisation du phénomène. L'étude porte sur le modèle SOILN, développé à la Swedish University of Agricultural Sciences en Suède. Il s'agit d'un modèle déterministe représentant les principaux processus impliqués dans le cycle de l'azote du sol d'une façon généralement reconnue dans la littérature. Une analyse de sensibilité du modèle est réalisée par rapport à différents paramètres du cycle de l'azote. Le travail est réalisé pour deux sites réels de culture afin de vérifier la similitude des résultats dans différentes applications. L'importance relative des paramètres par rapport au lessivage des nitrates est identifiée et ensuite étendue aux processus concernés du cycle de l'azote; les conclusions s'appliquent également aux deux sites. Les dépôts atmosphériques se sont avérés peu influents sur le lessivage des nitrates et peuvent être négligés. Le processus de nitrification quant à lui, est nécessaire dans le cycle de l'azote, mais ses paramètres peuvent être évalués approximativement. Les processus de minéralisation nette, de prélèvement par les plantes et de dénitrification par contre, sont essentiels dans le modèle et sont composés de paramètres nécessitant une évaluation très précise. L'analyse de sensibilité a confirmé la nécessité des facteurs abiotiques, qui ajustent les constantes de réactions biochimiques selon l'humidité et la température du sol, mais leur importance varie selon le climat et le régime hydrologique du site étudié. De façon générale, les paramètres les plus influents sur le résultat sont aussi les plus difficiles à quantifier, identifiant ainsi les processus concernés comme des axes prioritaires de recherche.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Villeneuve, Jean-Pierre
Co-directeurs de mémoire/thèse: Banton, Olivier
Mots-clés libres: aquifère; azote; biochimie; détermination; eau; fiabilité; lessivage; mathématique; nappe phréatique; nitrate; paramètre; sensibilité; modèle SOILN
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 06 févr. 2014 21:18
Dernière modification: 23 nov. 2015 20:13
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/1815

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