conductivité hydraulique saturée

La conductivité hydraulique saturéeVitesse maximale d'écoulement de l'eau dans un sol saturé (Ksat), exprimée en mm/h. Détermine la capacité d'infiltration et le risque de ruissellement. Varie de 0,01 mm/h (argile compacte) à >1 000 mm/h (sol biologique actif). Les macropores biologiques (galeries de vers anéciques, biopores racinaires) contribuent à 90% du flux malgré <5% du volume. L'activité biologique peut multiplier Ksat par 100 par rapport à un sol nu compacté. → Vocabulaire constitue le paramètre physique qui quantifie l’aptitude d’un sol à transmettre l’eau lorsque l’ensemble de son espace poral est rempli par la phase liquide. Elle s’inscrit dans le cadre général de la loi de Darcy (Darcy, 1856), qui établit une relation linéaire, en régime laminaire, entre la densité de flux hydrique ( q ) (volume d’eau traversant une section unitaire par unité de temps) et le gradient de charge hydraulique ( \nabla H ) :

[
q = -K_s \cdot \nabla H
]

où ( K_s ), ou simplement ( K_{sat} ), représente la conductivité hydraulique à saturation. Le gradient de charge hydraulique intègre à la fois la pression matricielle et la gravité, mais, en condition saturée et dans la zone saturée d’un profil, la composante matricielle devient nulle et le flux est essentiellement gouverné par la gravité. Dans ce cas, ( K_{sat} ) s’identifie à la vitesse d’infiltration maximale atteinte lorsque le sol est saturé, c’est-à-dire à sa capacité ultime de transmission verticale de l’eau.

L’unité physique de ( K_{sat} ) est celle d’une vitesse (LT⁻¹). Les ordres de grandeur s’expriment couramment en centimètres par heure (cm·h⁻¹) ou en millimètres par heure (mm·h⁻¹) dans les études agronomiques, et en mètres par seconde (m·s⁻¹) dans les approches hydrologiques et géotechniques. La correspondance est la suivante : 1 cm·h⁻¹ = 2,78 × 10⁻⁶ m·s⁻¹, et 1 mm·h⁻¹ = 2,78 × 10⁻⁷ m·s⁻¹. Sur le terrain, les sols cultivés présentent des valeurs allant de quelques dixièmes de millimètre par heure pour les horizons argileux massifs à plusieurs centaines de millimètres par heure pour des horizons de surface riches en macroporosité biologique.

Il est essentiel de distinguer ( K_{sat} ) de la conductivité hydraulique non saturée, qui dépend de la teneur en eau ( \theta ) et du potentiel matriciel. En condition non saturée, la plus grande partie de la porosité de drainage est vidangée, de sorte que le flux s’effectue préférentiellement dans les mésopores puis dans les micropores, avec une efficacité fortement réduite. ( K_{sat} ) représente donc la valeur asymptotique maximale de la conductivité, celle qui prévaut lorsque la continuité hydraulique est totale à l’échelle des macropores et des fissures. Cette propriété en fait un indicateur particulièrement sensible à la géométrie et à l’interconnexion des vides structuraux, bien plus qu’à la texture seule.

La classification des sols selon leur conductivité hydraulique saturéeVitesse maximale d'écoulement de l'eau dans un sol saturé (Ksat), exprimée en mm/h. Détermine la capacité d'infiltration et le risque de ruissellement. Varie de 0,01 mm/h (argile compacte) à >1 000 mm/h (sol biologique actif). Les macropores biologiques (galeries de vers anéciques, biopores racinaires) contribuent à 90% du flux malgré <5% du volume. L'activité biologique peut multiplier Ksat par 100 par rapport à un sol nu compacté. → Vocabulaire s’appuie sur des gammes de valeurs consensuelles, reprises par les référentiels pédologiques et les guides techniques. En première approximation, on distingue des classes de perméabilité très lente (< 1 mm·h⁻¹), lente (1–5 mm·h⁻¹), modérée (5–50 mm·h⁻¹), rapide (50–150 mm·h⁻¹) et très rapide (> 150 mm·h⁻¹). Ces repères numériques trouvent leur origine dans les travaux de l’USDA et ont été adaptés au contexte pédologique français, notamment par le Référentiel Pédologique (Baize et Jabiol, 1995) et les normes AFNOR.

À l’échelle texturale, un sable grossier, pauvre en éléments fins, présente une macroporosité de drainage élevée et peu de résistance à l’écoulement : les ( K_{sat} ) y dépassent fréquemment 100 mm·h⁻¹, pouvant atteindre plusieurs centaines de mm·h⁻¹. Un sable limoneux ou un limon sableux, où la fraction fine commence à obstruer partiellement les conduits intergranulaires, voit sa conductivité chuter dans la gamme 10–100 mm·h⁻¹. Les sols limoneux purs ou limono-argileux, dès lors qu’ils sont bien structurés, restent dans la classe modérée (5–50 mm·h⁻¹), mais peuvent s’effondrer en dessous de 1 mm·h⁻¹ dès qu’ils sont dégradés par tassement ou battance. Enfin, une argile lourde, massive, dépourvue de fentes de retrait ou de galeries biologiques, peut descendre jusqu’à des valeurs de l’ordre de 0,1 mm·h⁻¹, soit une conductivité quasi nulle à l’échelle de l’averse.

Toutefois, ces repères texturaux sont à manipuler avec prudence. La variabilité intra-classe est considérable, car c’est la structure, et non la texture, qui dicte l’essentiel de la conductivité saturée (Dexter, 2004). Un sol argileux bien structuré, riche en agrégats stables et parcouru de galeries de vers de terre ou de racines décomposées, peut afficher des ( K_{sat} ) supérieurs à 10 mm·h⁻¹, soit un ordre de grandeur au-dessus du potentiel textural prédit par des fonctions de pédotransfert classiques. À l’inverse, un limon battant, déstructuré en surface, peut voir sa conductivité s’effondrer à moins de 1 mm·h⁻¹, alors même que sa texture lui conférerait un potentiel théorique modéré à rapide (Roger-Estrade et al., 2004).

Sur le plan physique, ( K_{sat} ) est gouverné par la taille, la forme, la tortuosité et, surtout, la continuité des pores conducteurs. En régime saturé, le flux se concentre dans les pores de dimension supérieure à quelques dizaines de micromètres, c’est-à-dire la macroporosité structurale (vides inter-agrégats, fissures, galeries, chenaux racinaires) et, dans une moindre mesure, la méso-macroporosité. Les travaux de Boizard et al. (2002) sur les sols de grande culture du nord de la France ont montré que la conductivité hydrauliqueParamètre physique (K) quantifiant la facilité avec laquelle l'eau circule à travers les pores du sol sous l'effet d'un gradient de potentiel (Roy et al., 2020). Elle dépend étroitement de la texture (plus élevée dans les sables), de la structure (présence de macropores) et de l'état d'humidité du sol, la conductivité diminuant drastiquement à mesure que le sol s'assèche (Pascault et al., 2008; Roy et al., 2020) → Vocabulaire à saturation est fortement corrélée à la porosité structurale visible à l’échelle du profil cultural et, en premier lieu, au volume et à la connectivité des macropores d’origine biologique.

Ce lien étroit entre ( K_{sat} ) et l’activité biologique est au cœur de l’approche agroécologique du sol vivant. Les plants, via leur système racinaire, créent des réseaux de biopores stables qui persistent plusieurs années après leur mort (mécanisme de l’empreinte racinaire). Les vers de terre, en particulier les espèces anéciques, produisent des galeries verticales de plusieurs millimètres de diamètre, connectées à la surface, qui fonctionnent comme des autoroutes hydrauliques en phase de saturation. Ces structures confèrent au sol une architecture de transmission rapide de l’eau, que ne peut prédire la seule composition granulométrique.

Cette propriété fait de ( K_{sat} ) un paramètre intégrateur par excellence de la santé physique et biologique du sol. Là où une analyse texturale fournit une valeur potentielle, le plus souvent très basse pour un matériau argileux, la mesure in situ de ( K_{sat} ) renseigne sur le fonctionnement effectif de l’holobionte sol : continuité de la porosité, persistance des galeries, stabilité des agrégats face à l’humectation, absence de semelles de labour ou de tassements profonds. En cohérence avec le postulat selon lequel « la biologie construit l’architecture hydraulique du sol », ( K_{sat} ) peut être interprétée comme la résultante chiffrée de cette construction biologique permanente, dont la perturbation (compaction, travail intensif, absence de couverts) se traduit immédiatement par une chute de la conductivité et une aggravation du ruissellement (Dexter, 2004).

Ainsi, au-delà de sa définition physique élémentaire, la conductivité hydraulique saturée apparaît comme un indicateur dynamique, sensible aux pratiques culturales et à l’activité des organismes ingénieurs du sol. Sa mesure et son suivi dans le temps permettent de diagnostiquer non seulement l’état structural d’un horizon, mais surtout la qualité des fonctions hydrologiques de l’écosystème sol, en premier lieu la régulation des flux d’eau et la recharge des nappes.

Le mouvement de l’eau dans un sol saturé obéit formellement à la loi de DarcyLoi physique fondamentale décrivant l'écoulement laminaire d'un fluide incompressible à travers un milieu poreux (Kacem, 2017). Elle établit que le débit volumique est proportionnel au gradient de charge hydraulique et à la conductivité hydraulique (perméabilité) du milieu (Hubert, 2009; Re-Bahaud, 2012) → Vocabulaire, qui stipule que le flux est proportionnel au gradient de charge hydraulique. La charge totale se décompose en une composante gravitationnelle et une composante de pression ; à saturation, le potentiel matriciel est nul et la charge de pression devient positive, traduisant une eau libre dans les macropores (Hillel, 1998). Toutefois, cette vision strictement mécaniste ne rend pas compte de la discontinuité fondamentale qu’introduit le vivant. La théorie du continuum sol-plante-atmosphère (SPAC) replace K_sat_ dans une chaîne de transferts où la conductivité segmentaire la plus faible détermine le flux global. Ainsi, un horizon de surface biologiquement structuré peut présenter une K_sat_ supérieure à 100 mm·h⁻¹, tandis qu’un horizon sous-jacent compacté ou massif peut chuter en dessous de 1 mm·h⁻¹, créant un goulot d’étranglement hydraulique responsable d’engorgements temporaires (Dexter & Richard, 2009).

La continuité hydraulique entre ces strates dépend de l’interconnexion des biopores traversant les discontinuités texturales. Les racines pivotantes, en explorant les horizons profonds, créent des canaux verticaux qui maintiennent une conductivité effective élevée même lorsque la matrice fine est proche de la saturation. Ce phénomène illustre le passage d’une conductivité matricielle, régie par la distribution des diamètres de pores capillaires, à une conductivité macroporeuse dépendante de l’activité biologique (Angers & Caron, 1998). L’eau ne s’écoule donc pas uniformément dans le volume total du sol mais emprunte préférentiellement ces voies de moindre résistance, rendant la notion de continuité spatiale du réseau poral aussi déterminante que sa porosité totale.

La macroporositéPart des vides du sol constituée de pores dont le diamètre est généralement supérieur à 30-75 µm (Larmet, 2007; LISSY, 2014). Elle correspond aux espaces inter-agrégats où l'eau circule librement sous l'effet de la gravité (drainage rapide) et où les échanges gazeux assurent l'aération du sol, favorisant ainsi la respiration racinaire et microbienne (Hallaire & Cointepas, 1993; Pierre-Louis, 2021) → Vocabulaire, définie conventionnellement comme l’espace poral de diamètre équivalent supérieur à 50–100 µm, est le compartiment qui contrôle très majoritairement K_sat_. Selon la relation de Poiseuille étendue aux capillaires, le débit est proportionnel à la quatrième puissance du rayon du pore : un macropore de 1 mm de diamètre conduit théoriquement 10 000 fois plus d’eau qu’un pore capillaire de 100 µm sous un même gradient de charge (Hillel, 1998). En pratique, les mesures au champ montrent qu’une densité de seulement 100 à 300 macropores par mètre carré, souvent d’origine lombricienne, peut augmenter K_sat_ d’un à deux ordres de grandeur par rapport à un sol dépourvu de cette activité (Shipitalo & Le Bayon, 2004).

Les racines contribuent à cette architecture par deux mécanismes distincts. Le premier est la création directe de biopores tubulaires lors de la sénescence racinaire ; ces canaux, stabilisés par les exsudats polymériques et les gaines mucilagineuses, persistent plusieurs années après la disparition du tissu vivant. Le second est l’action mécanique de pénétration, qui fracture les horizons compactés et génère un réseau de fissures connectées aux galeries de la faune. Les lombrics anéciques, en particulier, construisent des galeries verticales sub-cylindriques, tapissées de mucus et de déjections, dont les parois lissées réduisent la rugosité hydraulique et maintiennent une conductivité élevée même après plusieurs cycles de saturation (Bastardie et al., 2005). L’activité combinée des ingénieurs de l’écosystème — racines, vers de terre, fourmis, termites — produit ainsi une macroporosité biologique dont la géométrie, la continuité verticale et la stabilité temporelle surpassent largement celle issue des seuls processus physiques de retrait-gonflement.

La simple abondance de macropores ne suffit pas à prédire K_sat_ ; leur connectivité topologique est le facteur critique qui détermine si ces vides constituent un réseauReprésentation des interactions complexes entre les composants biologiques d'un sol, qu'il s'agisse de liens trophiques (réseau trophique du sol) ou de corrélations statistiques entre taxons microbiens (réseaux de co-occurrence) (Guseva et al., 2022; Lupatini et al., 2014). La structure et la connectivité de ces réseaux déterminent la stabilité et la multifonctionnalité de l'écosystème (Damiano, 2020; Morriën, 2016; Prévost-Bouré, 2018) → Vocabulaire percolant à travers tout le profil. La théorie de la percolation prédit l’existence d’un seuil de densité de macropores au-delà duquel apparaît un chemin continu de la surface à la profondeur, faisant brutalement croître la conductivité effective (Vogel, 2000). En deçà de ce seuil, les macropores demeurent isolés dans la matrice et ne contribuent pas au flux saturé, l’eau devant traverser des chemins tortueux de plus faible conductivité.

Lorsque ce seuil est franchi, les écoulements préférentiels (preferential flow) dominent le bilan hydrique. Ces écoulements se manifestent par l’arrivée quasi-instantanée d’un traceur appliqué en surface dans les eaux de drainage, alors que le volume total du sol est loin de la saturation. Ce comportement non-linéaire invalide les modèles fondés sur l’hypothèse d’un milieu homogène équivalent et nécessite des approches double-porosité ou double-perméabilité (Šimůnek et al., 2003). Dans ces formalismes, la matrice fine et le réseau macroporeux constituent deux domaines d’écoulement couplés, avec des temps de résidence de l’eau radicalement différents : quelques minutes pour le cheminement macroporeux, plusieurs heures à plusieurs jours pour l’écoulement matriciel.

Cette non-linéarité revêt une importance agronomique majeure. Un sol présentant une K_sat_ matricielle modeste mais une forte densité de biopores connectés pourra évacuer rapidement les excès d’eau de surface, limitant l’hypoxie racinaire, tout en conservant une réserve utile importante dans la microporosité. La stabilité de cette connectivité dépend cependant de la résilience du réseau biologique face aux perturbations mécaniques, notamment le tassement agricole, qui oblitère prioritairement la continuité verticale des macropores et réduit K_sat_ bien plus que ne le laisse présager la seule diminution du volume poral total (Alaoui et al., 2011).

La conductivité hydrauliqueParamètre physique (K) quantifiant la facilité avec laquelle l'eau circule à travers les pores du sol sous l'effet d'un gradient de potentiel (Roy et al., 2020). Elle dépend étroitement de la texture (plus élevée dans les sables), de la structure (présence de macropores) et de l'état d'humidité du sol, la conductivité diminuant drastiquement à mesure que le sol s'assèche (Pascault et al., 2008; Roy et al., 2020) → Vocabulaire à saturation (Ksat) est d’abord tributaire de l’architecture porale héritée du matériau parental et des processus géochimiques. La texture, en dictant la distribution granulométrique, fixe un ordre de grandeur potentiel. Dans un sol sableux, la macroporosité texturale (rayon > 50 µm) domine, conférant des Ksat élevées, souvent comprises entre 10⁻⁴ et 10⁻³ m·s⁻¹. À l’opposé, une argile lourde, où la porosité est essentiellement matricielle (micro- et mésoporosité), présente des valeurs de plusieurs ordres de grandeur inférieures, typiquement 10⁻⁸ à 10⁻⁶ m·s⁻¹ (Hillel, 1998). La minéralogie des argiles module ce comportement : les smectites, par leur caractère gonflant, réduisent la section efficace des pores, voire scellent les voies de circulation en condition saturée, tandis que la kaolinite, à faible capacité d’expansion, préserve une perméabilité plus stable. La présence de calcium structurant — qu’il provienne de carbonates (CaCO₃) ou du complexe argilo-humique — favorise la floculation des colloïdes et la construction d’une porosité lacunaire stable, maintenant une Ksat plus élevée que ne le laisserait prédire la seule teneur en argile (Quirk & Schofield, 1955).

Le sodium échangeable constitue un facteur abiotique de dégradation sévère. Dès que le pourcentage de sodium échangeable (ESP) excède 5 à 10 %, les forces de dispersion l’emportent sur la floculation, provoquant l’effondrement de la structure, la migration des particules fines et le colmatage des pores conducteurs. La Ksat peut alors chuter de deux à trois ordres de grandeur, transformant un sol perméable en un milieu quasi imperméable (Shainberg & Letey, 1984). Cette sodisation, souvent liée à l’irrigation par des eaux chargées en bicarbonates de sodium, illustre comment la chimie minérale peut inverser le rôle régulateur de la texture.

Dans les sols non sodiques et riches en éléments structurants, la texture ne fixe qu’un plafond théorique ; la Ksat réelle dépend avant tout de la structure, c’est-à-dire de l’arrangement spatial des constituants solides en agrégats et en pores. Ce second niveau d’organisation est le fruit de l’activité biologique, qui crée un réseau poral hiérarchisé bien au-delà de la simple porosité texturale. La loi de Poiseuille appliquée aux écoulements capillaires rappelle que le débit à travers un pore est proportionnel à la quatrième puissance de son rayon : un petit nombre de macropores (>100 µm de diamètre) peut donc assurer l’essentiel de l’infiltrationProcessus physique par lequel l'eau pénètre à travers la surface du sol pour rejoindre la zone non saturée (Nakhaei & Šimůnek, 2014; Niyazi et al., 2023). Le taux d'infiltration dépend de la texture, de l'humidité initiale et de la structure superficielle (porosité, croûtes) ; il est initialement élevé puis diminue jusqu'à atteindre une valeur stable correspondant à la conductivité hydraulique à saturation (Keskinen et al., 2019; Marín et al., 2023; Rahmati et al., 2018) → Vocabulaire saturée. Ainsi, la Ksat d’un sol limoneux bien structuré peut égaler, voire dépasser, celle d’un sable, car la bioporosité supplante la porosité intergranulaire (Dexter, 2004).

Les ingénieurs de l’écosystème — vers de terre, termites, racines pivotantes — sont les principaux pourvoyeurs de cette macroporosité continue. Les galeries verticales des vers anéciques, d’un diamètre de 2 à 10 mm, peuvent pénétrer jusqu’à plus d’un mètre de profondeur et sont tapissées de mucilage, qui stabilise leurs parois et maintient une connectivité hydraulique durable. Ces canaux constituent des voies préférentielles d’écoulement qui court-circuitent la matrice, augmentant la Ksat locale d’un facteur 10 à 100 (Edwards et al., 1990). Le réseau racinaire, en décomposition ou par l’action des exsudats, participe à la formation d’agrégats stables et de pores tubulaires. La cimentation des particules par les polysaccharides microbiens et les hyphes fongiques, notamment des mycorhizes arbusculaires, consolide des micro- et méso-agrégats qui, en s’assemblant, génèrent un espace poral complexe où les macropores sont protégés du colmatage par les micro-agrégats plus cohésifs (Tisdall & Oades, 1982).

Cette dynamique vivante confère à la Ksat une variabilité temporelle saisonnière : elle s’élève sous un couvert en pleine activité racinaire ou après la période d’activité intense des lombrics (printemps, automne) et peut diminuer en conditions de sol nu prolongé, en raison de l’affaissement structural et de l’absence d’entretien du réseau poral. La continuité hydraulique verticale, ou « connectance porelle », importe bien davantage que le volume poral total (Boizard et al., 2013), et cette connectance est une propriété émergente de la biologie.

Les interventions culturales peuvent réduire la Ksat de façon drastique en altérant le réseau de macropores qui en est le principal vecteur. Le tassement, conséquence du passage d’engins lourds ou du piétinement animal lorsque le sol est humide, provoque une rupture mécanique des agrégats et une réorganisation des particules vers une porositéVolume total des espaces vides (pores) au sein d'un volume de sol donné, exprimé généralement en pourcentage (Djabelkhir, 2015; Wallace, 1963). Elle se divise en microporosité (rétention d'eau) et macroporosité (aération et drainage) ; sa géométrie et sa connectivité sont directement impactées par la compaction et l'activité biologique (biopores) (Djabelkhir, 2015; Kozlowski, 1999) → Vocabulaire plus fine et discontinue (Défossez & Richard, 2002). La Ksat d’une couche compactée peut s’effondrer à 10⁻⁸ m·s⁻¹, soit fréquemment moins de 1 mm·h⁻¹, entraînant la formation d’une nappe perchée et un risque d’anoxie racinaire. Les zones de tassement profond sous la semelle de labour créent une discontinuité hydraulique qui rompt le drainage naturel et favorise la saturation temporaire des horizons sus-jacents (Roger-Estrade et al., 2009).

La croûte de battance, d’origine superficielle, agit comme un obturateur de la surface d’échange. Sous l’impact des gouttes de pluie, les agrégats de surface se désagrègent et les particules fines libérées colmatent les pores, formant un film quasi imperméable de quelques millimètres d’épaisseur (Boiffin, 1984). La Ksat de cette croûte n’est souvent que de 10⁻¹⁰ à 10⁻⁹ m·s⁻¹, soit 0,001 à 0,01 mm·h⁻¹, bloquant l’infiltration. C’est un facteur majeur de ruissellement et d’érosion hydrique sur les sols limoneux, initialement bien pourvus en mésoporosité mais structurellement fragiles. La protection de la surface par un couvert végétal vivant ou une litière permanente, en dissipant l’énergie cinétique des gouttes, constitue le levier agronomique le plus direct pour préserver cette continuité hydraulique de surface (mécanisme plante-symbiose).

La mesure in situ de la conductivité hydraulique saturéeVitesse maximale d'écoulement de l'eau dans un sol saturé (Ksat), exprimée en mm/h. Détermine la capacité d'infiltration et le risque de ruissellement. Varie de 0,01 mm/h (argile compacte) à >1 000 mm/h (sol biologique actif). Les macropores biologiques (galeries de vers anéciques, biopores racinaires) contribuent à 90% du flux malgré <5% du volume. L'activité biologique peut multiplier Ksat par 100 par rapport à un sol nu compacté. → Vocabulaire (Kₛₐₜ) mobilise plusieurs dispositifs dont les principes physiques et les volumes d’investigation diffèrent sensiblement. L’infiltromètre à double anneau impose une charge d’eau constante dans un cylindre intérieur, entouré d’un anneau extérieur qui sert de zone tampon pour limiter les flux latéraux ; il fournit ainsi une estimation de Kₛₐₜ sous un écoulement vertical quasi-unidimensionnel. Le perméamètre de Guelph, inséré dans un forage, mesure le débit à charge constante dans la zone saturée et intègre une composante tridimensionnelle ainsi que la succion matricielle, ce qui le rend plus pertinent dans les sols où la frange capillaire est importante. L’infiltromètre à disque, quant à lui, applique une succion contrôlée à la surface du sol et permet de distinguer la contribution des macropores de celle de la porosité matricielle, offrant ainsi une caractérisation plus fine de la courbe de conductivité non saturée. Ces trois méthodes ne produisent pas des résultats interchangeables : une méta-analyse globale a montré que, lors du passage du travail conventionnel à des pratiques de conservation, l’augmentation de Kₛₐₜ s’avérait significative (+32 %) avec l’infiltromètre à anneau, mais seulement de 6,6 % avec le perméamètre de Guelph et de 3,6 % avec le disque à tension, ces deux dernières n’atteignant pas le seuil de significativité (Liao et al., 2021). L’effet de la méthode est encore plus marqué lorsque la mesure est réalisée sous simulateur de pluie, qui enregistre une hausse de 41,7 % en surface, probablement parce qu’il intègre les états de surface réels (battance, encroûtement) et les flux préférentiels activés par les événements pluvieux (Liao et al., 2022). Le choix de l’outil doit donc être raisonné en fonction des processus hydrologiques dominants et de la profondeur d’investigation recherchée.

Les méthodes de laboratoire classiques (perméamètre à charge constante pour les sables, charge variable pour les limons et argiles) offrent un contrôle strict des conditions expérimentales, une reproductibilité élevée et la possibilité d’analyser séparément des horizons pédologiques. Elles sont largement utilisées, y compris dans les études synthétiques sur les propriétés hydriques (Auwalu et Abdulkareem, 2023). Pourtant, elles imposent un prélèvement d’échantillons, qu’il soit remanié ou carotté, qui détruit inévitablement la continuité des macropores structuraux : fentes de retrait, galeries de vers de terreInvertébrés annélides qualifiés d'« ingénieurs de l'écosystème » sol. Par leurs activités de creusement (galeries) et d'ingestion (bioturbation), ils modifient la structure physique du sol, favorisent l'infiltration de l'eau, stimulent l'activité microbienne et facilitent le cycle des nutriments au sein de la drilosphère (Capowiez et al., 2021b, 2021a; Drut, 2018; Hoeffner, 2018; Ricci et al., 2015) → Vocabulaire, canaux racinaires décomposés. De ce fait, Kₛₐₜ mesuré au laboratoire reflète essentiellement la conductivité matricielle et sous-estime systématiquement l’écoulement préférentiel qui contrôle le régime hydrique au champ. Ce biais est clairement illustré par la même méta-analyse : la conversion aux pratiques de conservation montre une faible diminution non significative de Kₛₐₜ (-3,2 %) lorsqu’elle est évaluée par les méthodes à charge constante ou variable, alors que les méthodes de terrain indiquent une hausse nette (Liao et al., 2021). La divergence s’explique par la taille de l’échantillon : une carotte de quelques centimètres de diamètre ne représente qu’un volume élémentaire très en deçà de l’échelle à laquelle s’organisent les réseaux de porosité biologique. En outre, le carottage vertical peut compacter le sol au voisinage de la gaine et colmater artificiellement les orifices des macropores. Il en résulte un décalage systématique entre le Kₛₐₜ « laboratoire » et le Kₛₐₜ « effectif » au niveau de la parcelle, rendant nécessaire un étalonnage ou une mise en perspective critique des deux types de données.

La forte variabilité spatiale de Kₛₐₜ, qui peut varier de plusieurs ordres de grandeur à l’échelle métrique, pose la question du volume de sol à partir duquel une mesure devient représentative d’un comportement moyen. Ce Volume Élémentaire Représentatif (VER) dépend de la densité et de la connectivité des macropores : tant que l’échantillon n’englobe pas un réseau fonctionnel complet, la valeur mesurée reflète une conduite particulière (matricielle ou macro-poreuse) plutôt qu’une propriété homogénéisée. Statistiquement, Kₛₐₜ suit fréquemment une loi log-normale, concentrant la majorité des observations autour de faibles valeurs tandis que quelques conduits très conducteurs tirent la moyenne arithmétique vers des valeurs extrêmes. La moyenne géométrique constitue donc un estimateur plus robuste du comportement médian d’un volume de sol donné, et son usage est recommandé pour la paramétrisation des modèles hydrologiques. La dispersion des résultats obtenus sous différentes pratiques culturales, et l’absence d’effet significatif détecté pour certaines méthodes, trouvent en partie leur origine dans cette distribution asymétrique et dans la difficulté à atteindre le VER sur le terrain (Liao et al., 2022). L’interprétation des mesures de Kₛₐₜ doit impérativement intégrer cette hétérogénéité naturelle : une unique mesure locale n’a guère de sens pour prédire le comportement hydrique d’une parcelle, et seule une stratégie d’échantillonnage spatialisé, multipliant les points et variant les méthodes, peut fournir une image fiable de la conductivité hydraulique saturéeVitesse maximale d'écoulement de l'eau dans un sol saturé (Ksat), exprimée en mm/h. Détermine la capacité d'infiltration et le risque de ruissellement. Varie de 0,01 mm/h (argile compacte) à >1 000 mm/h (sol biologique actif). Les macropores biologiques (galeries de vers anéciques, biopores racinaires) contribuent à 90% du flux malgré <5% du volume. L'activité biologique peut multiplier Ksat par 100 par rapport à un sol nu compacté. → Vocabulaire effective.

Lorsque l’intensité d’une pluie excède la Ksat de l’horizon de surface, l’eau ne peut plus s’infiltrer assez rapidement et un excès ruisselle vers l’aval : c’est le mécanisme du ruissellement hortonien (Horton, 1940). Ce partage critique détermine la quantité d’eau effectivement stockée dans le profil et, symétriquement, le volume susceptible de provoquer une érosion hydrique. Une parcelle dont la Ksat de surface chute sous 2 à 5 mm·h⁻¹ à la suite d’un travail du sol excessif ou de la dégradation structurale (battance) voit ainsi des orages même modérés (intensité 10–15 mm·h⁻¹) générer un ruissellement important, privant la culture d’une recharge hydrique efficace (Le Bissonnais & Singer, 1992). Le pouvoir érosif du ruissellement dépend non seulement du volume écoulé mais aussi de la détachabilité des particules et de la capacité de transport, deux facteurs que la résistance structurale de l’horizon de surface conditionne (Wischmeier & Smith, 1978). Or la stabilité des agrégats et la macroporositéPart des vides du sol constituée de pores dont le diamètre est généralement supérieur à 30-75 µm (Larmet, 2007; LISSY, 2014). Elle correspond aux espaces inter-agrégats où l'eau circule librement sous l'effet de la gravité (drainage rapide) et où les échanges gazeux assurent l'aération du sol, favorisant ainsi la respiration racinaire et microbienne (Hallaire & Cointepas, 1993; Pierre-Louis, 2021) → Vocabulaire biologique – galeries de vers de terre, systèmes racinaires décomposés – constituent les garants directs d’une Ksat élevée (Angers & Caron, 1998). Une rupture de ces traits, par tassement ou réduction de l’activité biologique, réduit la Ksat et enclenche une boucle de rétroaction positive : le ruissellement dégrade la structure superficielle, abaisse davantage la conductivité et aggrave l’érosion. Sur le plan agronomique, le maintien d’une Ksat supérieure à 10–15 mm·h⁻¹ en surface permet d’infiltrer la quasi-totalité des pluies des climats tempérés, limitant les pertes en terre et en nutriments adsorbés (particules de phosphore, par exemple). Les sols calcaires dotés d’une armature calcique et les sols argileux bien structurés peuvent conserver une Ksat satisfaisante malgré une texture fine, à condition que la biologie reste active, ce qui illustre le rôle intégrateur de la porosité biologique dans la résilience hydrologique (Dexter, 1988).

Au-delà de la zone racinaire, la Ksat contrôle la vitesse à laquelle l’eau gravitaire percole vers les aquifères. Selon la loi de Darcy, le flux unitaire est le produit de Ksat par le gradient de charge hydraulique. Une Ksat élevée (par exemple 50–100 mm·h⁻¹ dans un sol sableux) permet une recharge rapide des nappes après les précipitations hivernales, contribuant au soutien des débits d’étiage ; à l’inverse, une Ksat très faible (< 1 mm·h⁻¹) en profondeur limite cette recharge et prolonge la saturation des horizons supérieurs. Cependant, la conductivité saturée ne décrit que le flux matriciel. En réalité, les sols présentent fréquemment des écoulements préférentiels empruntant les macropores – fissures de retrait, galeries lombriciennes, canaux racinaires sénescents – qui court-circuitent la matrice (Beven & Germann, 1982). Ces chemins privilégiés, dont le réseau est entretenu par le vivant, peuvent transporter rapidement des contaminants solubles comme les nitrates (NO₃⁻) ou des pesticides au-delà de la zone de prélèvement racinaire, réduisant l’épuration naturelle (Flury et al., 1994). Ainsi, une Ksat matricielle modérée combinée à une macroporositéPart des vides du sol constituée de pores dont le diamètre est généralement supérieur à 30-75 µm (Larmet, 2007; LISSY, 2014). Elle correspond aux espaces inter-agrégats où l'eau circule librement sous l'effet de la gravité (drainage rapide) et où les échanges gazeux assurent l'aération du sol, favorisant ainsi la respiration racinaire et microbienne (Hallaire & Cointepas, 1993; Pierre-Louis, 2021) → Vocabulaire biologique active présente un double visage : elle assure un drainage nécessaire contre l’asphyxie tout en exposant les nappes à une contamination rapide si la fertilisation azotée n’est pas ajustée au rythme d’absorption des cultures (Gascuel-Odoux et al., 2009). L’agriculture régénératrice vise à piloter cette tension en favorisant une porosité structurale stable, non excessive en période de drainage, et en synchronisant la minéralisation de l’azote organique avec les besoins des plantes, limitant ainsi le lessivage (Drinkwater & Snapp, 2007). La valeur de Ksat en profondeur (horizon B structural ou substrat) devient alors un indicateur de vulnérabilité des masses d’eau souterraines.

Un sol saturé possède un potentiel matriciel proche de zéro – l’eau y est « libre » – mais peut pourtant induire un stress hydrique sévère pour la plante. Ce paradoxe s’explique par la diffusion de l’oxygène : dans l’eau, le coefficient de diffusion de O₂ est environ dix mille fois plus faible que dans l’air (Grable & Siemer, 1968). Lorsque l’eau occupe tous les pores et que la Ksat insuffisante empêche la ressuyage rapide, la concentration en O₂ chute en quelques heures, particulièrement si la température est élevée et que l’activité respiratoire microbienne augmente la demande. L’hypoxie ainsi créée inhibe la respiration racinaire, bloque les pompes à ions et réduit brutalement la conductivité hydraulique des racines (Drew, 1983) : bien que le sol regorge d’eau, la plante flétrit. Les sols argileux lourds sont particulièrement exposés, car leur faible Ksat (souvent < 1 mm·h⁻¹) prolonge la saturation après une pluie abondante, aggravant l’anoxie et favorisant la production de composés phytotoxiques (éthanol, sulfures) par les microorganismes anaérobies. La tolérance des espèces végétales varie, certaines développant un aérenchyme ou des lenticelles, mais le stress asphyxique reste un facteur majeur de perte de rendement en cultures sensibles (blé, maïs). L’enjeu agronomique est donc d’assurer une Ksat suffisante pour évacuer l’excès d’eau dans un délai ne dépassant pas 24 à 48 h, maintenant ainsi une fraction de porosité à l’air proche de 10 % (Dexter, 1988). Ce seuil critique de ressuyage rapproche directement la conductivité hydraulique saturéeVitesse maximale d'écoulement de l'eau dans un sol saturé (Ksat), exprimée en mm/h. Détermine la capacité d'infiltration et le risque de ruissellement. Varie de 0,01 mm/h (argile compacte) à >1 000 mm/h (sol biologique actif). Les macropores biologiques (galeries de vers anéciques, biopores racinaires) contribuent à 90% du flux malgré <5% du volume. L'activité biologique peut multiplier Ksat par 100 par rapport à un sol nu compacté. → Vocabulaire de l’état d’aération du sol et de la continuité hydraulique fonctionnelle. La restauration de la macroporosité biologique par l’activité lombricienne et racinaire constitue le levier le plus puissant pour relever durablement la Ksat et résoudre le paradoxe du sol saturé, transformant un paramètre physique en un attribut émergent de la santé du sol.

Le compartiment biologique constitue le moteur principal de la genèse et de l’entretien de la macroporositéPart des vides du sol constituée de pores dont le diamètre est généralement supérieur à 30-75 µm (Larmet, 2007; LISSY, 2014). Elle correspond aux espaces inter-agrégats où l'eau circule librement sous l'effet de la gravité (drainage rapide) et où les échanges gazeux assurent l'aération du sol, favorisant ainsi la respiration racinaire et microbienne (Hallaire & Cointepas, 1993; Pierre-Louis, 2021) → Vocabulaire conductrice. Les racines pivotantes et fasciculées créent, lors de leur croissance puis de leur sénescence, un réseau continu de biopores verticaux dont le diamètre peut atteindre plusieurs millimètres. Ce processus, qualifié d’auto-organisation par Lavelle et al. (2006), génère des cheminements préférentiels qui court-circuitent la matrice fine et élèvent Ksat de plusieurs ordres de grandeur, typiquement de 10⁻⁶ m·s⁻¹ (horizon compact) à 10⁻³ m·s⁻¹ (sol structuré par des racines de luzerne ou de radis fourrager). La biologie construit l’architecture hydraulique du sol, pour reprendre le postulat directeur de la fiche « Cycle de l’eau ».

L’activité de la macrofaune, en particulier les vers de terre anéciques, contribue de manière décisive à cette structuration. Les galeries verticales, tapissées de mucus et de déjections, constituent des conduits stables et hydrophiles, fonctionnels pendant plusieurs années (Shipitalo et Le Bayon, 2004). Leur densité, pouvant dépasser 800 galeries par mètre carré dans les sols de prairie permanente, offre une capacité d’infiltration saturée largement supérieure aux besoins des pluies les plus intenses. Les agrégats issus des turricules, riches en polysaccharides microbiens, présentent une stabilité structurale élevée, protégeant les pores de l’effondrement sous l’effet des précipitations ou du piétinement.

Les matières organiques exercent un double effet sur Ksat. À court terme, les exsudats racinaires et les apports de biomasse fraîche stimulent l’activité fongique et bactérienne, dont les hyphes et les biofilms participent à la formation de micro- et méso-agrégats interconnectés (Tisdall et Oades, 1982). À long terme, la constitution du stock de matière organique associée aux minéraux (MAOM) stabilise la porosité structurale en renforçant les liaisons organo-minérales au sein des micro-agrégats. Un gain de 1 g·kg⁻¹ de carbone organique peut, dans les sols limoneux, améliorer la rétention d’eau et indirectement la conductivité hydraulique (Rawls et al., 2003 — effet mesuré sur la rétention, transposé ici à la conductivité). L’agriculture de conservation et les couverts permanents relèvent de ce levier, en alimentant la pompe à carbone et le microbiome du sol.

Les plantes jouent enfin un rôle régulateur direct par le mécanisme d’ascenseur hydraulique (hydraulic lift), qui redistribue l’eau profonde vers les horizons superficiels durant la nuit. Ce flux ascendant, modeste en volume mais continu, maintient une humidité résiduelle favorable à l’activité biologique et prévient le dessèchement irréversible des biopores, préservant ainsi la continuité hydraulique du réseau macroporeux (Caldwell et al., 1998).

Si la biologie crée la porosité, le compartiment minéral la pérennise, en agissant sur la fraction argileuse et la stabilité des agrégats. Le calcium constitue l’élément clé de cette stabilisation, en raison de son effet floculant sur les colloïdes argileux. Dans les sols calcaires et argilo-calcaires, la présence de CaCO₃ actif et d’ions Ca²⁺ en solution favorise la formation de liaisons électrostatiques entre les feuillets d’argile, créant une structure grumeleuse résistante à la dispersion. L’apport de gypse (CaSO₄·2H₂O) ou de calcaire broyé peut restaurer une conductivité hydrauliqueParamètre physique (K) quantifiant la facilité avec laquelle l'eau circule à travers les pores du sol sous l'effet d'un gradient de potentiel (Roy et al., 2020). Elle dépend étroitement de la texture (plus élevée dans les sables), de la structure (présence de macropores) et de l'état d'humidité du sol, la conductivité diminuant drastiquement à mesure que le sol s'assèche (Pascault et al., 2008; Roy et al., 2020) → Vocabulaire dégradée dans les sols sodiques, où le sodium, par son pouvoir dispersant, a effondré la porosité structurale (Quirk et Schofield, 1955).

Les amendements à base de basalte ou de poussières de roches silicatées s’inscrivent dans une logique d’altération accélérée. Leur dissolution progressive libère des cations divalents (Ca²⁺, Mg²⁺) et trivalents (Fe³⁺, Al³⁺) qui renforcent les ponts cationiques entre particules d’argile et matières organiques. Dans les sols acides tropicaux, le calage au long terme (chaux, phosphogypse) améliore durablement la stabilité structurale et la qualité physico-chimique (Bossolani et al., 2021). Ces amendements agissent donc comme un levier minéral, complémentaire du levier organique : le premier stabilise la structure existante, le second alimente la dynamique de création porale par le vivant.

L’échelle de temps diffère sensiblement. Les amendements calciques agissent en quelques semaines à quelques mois, par échange ionique rapide sur le complexe adsorbant. Les poussières de roches silicatées produisent leurs effets sur une décennie ou plus, au rythme de l’altération chimique et de la libération progressive des cations structurants. Cette temporalité lente impose une planification à long terme, caractéristique des stratégies de régénération des sols.

Le suivi opérationnel de Ksat ne peut reposer exclusivement sur des mesures instrumentales. Des diagnostics de terrain, rapides et reproductibles, permettent d’évaluer qualitativement la capacité d’infiltration et l’état de la macroporositéPart des vides du sol constituée de pores dont le diamètre est généralement supérieur à 30-75 µm (Larmet, 2007; LISSY, 2014). Elle correspond aux espaces inter-agrégats où l'eau circule librement sous l'effet de la gravité (drainage rapide) et où les échanges gazeux assurent l'aération du sol, favorisant ainsi la respiration racinaire et microbienne (Hallaire & Cointepas, 1993; Pierre-Louis, 2021) → Vocabulaire. Le test d’infiltration à l’anneau simple, consistant à mesurer la vitesse de descente d’une lame d’eau dans un cylindre enfoncé de quelques centimètres, fournit une estimation satisfaisante de Ksat pour un usage agronomique courant (Reynolds et al., 2002). Sa simplicité autorise des répétitions spatiales suffisantes pour appréhender la variabilité intra-parcellaire.

L’observation directe du profil cultural apporte des informations complémentaires. La densité et la continuité des galeries de vers de terre, la profondeur de pénétration racinaire, la présence de fentes de retrait ou de fissures verticales renseignent sur l’état du réseau macroporeux. Le test à la bêche, standardisé par l’INRAE, combine une évaluation visuelle de la structure (état grumeleux, motteux, massif) avec un test de stabilité des agrégats par immersion. Un sol dont les mottes se délitent rapidement à l’eau présente généralement une Ksat satisfaisante, car la stabilité structurale conditionne la résistance à la battance et à la fermeture des pores (Le Bissonnais, 1996).

La couleur des horizons de surface et la présence de taches d’oxydo-réduction dans le profil constituent des indicateurs indirects mais précieux. Une réduction marquée de Ksat se traduit souvent par des signes d’hydromorphie temporaire, conséquence d’une évacuation insuffisante de l’eau gravitaire. L’apparition de teintes gris-bleu ou rouille signale un engorgement prolongé, synonyme d’hypoxie et de dysfonctionnement biologique.

En définitive, le pilotage de Ksat repose sur une approche intégrée, associant la stimulation du vivant — racines, vers de terre, microbiote — à la stabilisation minérale de la porosité générée. Les leviers agronomiques doivent être déployés de manière systémique, car une amélioration ponctuelle et localisée ne suffit pas à garantir la continuité hydraulique à l’échelle du profil et du versant, enjeu abordé dans la section suivante.

Les fonctions de pédotransfert (PTF) relient la Ksat à des caractéristiques plus aisément mesurables, telles que la granulométrie, la densité apparente et la teneur en matière organique. Les travaux fondateurs de Rawls et al. (1982) ont proposé des régressions multiples exploitant les fractions sableuses et argileuses ainsi que la porositéVolume total des espaces vides (pores) au sein d'un volume de sol donné, exprimé généralement en pourcentage (Djabelkhir, 2015; Wallace, 1963). Elle se divise en microporosité (rétention d'eau) et macroporosité (aération et drainage) ; sa géométrie et sa connectivité sont directement impactées par la compaction et l'activité biologique (biopores) (Djabelkhir, 2015; Kozlowski, 1999) → Vocabulaire totale. Ces équations, abondamment reprises dans les modèles hydrologiques distribués, présentent toutefois des incertitudes qui grèvent leur usage local. Les erreurs standards d’estimation peuvent dépasser un ordre de grandeur : la Ksat estimée par PTF s’écarte fréquemment d’un facteur 5 à 10 des mesures de terrain (Angulo-Jaramillo et al., 2000).

L’origine principale de cette imprécision réside dans l’incapacité de la texture à capturer la macrostructure biogénique. Un sol limoneux sous prairie permanente présentera des galeries de lombrics et des canaux racinaires interconnectés qui élèvent la conductivité de 1 à 2 ordres de grandeur par rapport à un sol de même texture mais compacté par le travail du sol. En outre, les PTF sont fortement dépendantes du jeu de données d’étalonnage : une fonction développée sur des sols tempérés limoneux ne s’applique pas sans recalage à des vertisols structurés ou à des ferralsols microporeux. La stabilité structurale et la minéralogie des argiles, absentes de la plupart des PTF classiques, conditionnent pourtant la hiérarchie porale et la continuité hydraulique. Ainsi, les PTF fournissent un premier ordre de grandeur utile pour les études à grande échelle, mais elles demeurent insuffisantes pour diagnostiquer l’état hydrique d’une parcelle ou évaluer finement les bénéfices de pratiques régénératrices.

La Ksat n’est pas une propriété figée ; elle fluctue au rythme des cycles climatiques et biologiques. L’alternance de dessiccation et de réhumectation provoque, en sol argileux, des fentes de retrait qui augmentent temporairement la conductivité d’un à deux ordres de grandeur. À l’inverse, les pluies intenses, par l’énergie cinétique des gouttes, réorganisent les particules superficielles et referment les pores connectés, un phénomène de battance qui réduit brutalement l’infiltrationProcessus physique par lequel l'eau pénètre à travers la surface du sol pour rejoindre la zone non saturée (Nakhaei & Šimůnek, 2014; Niyazi et al., 2023). Le taux d'infiltration dépend de la texture, de l'humidité initiale et de la structure superficielle (porosité, croûtes) ; il est initialement élevé puis diminue jusqu'à atteindre une valeur stable correspondant à la conductivité hydraulique à saturation (Keskinen et al., 2019; Marín et al., 2023; Rahmati et al., 2018) → Vocabulaire (Le Bissonnais, 1996). Le gel hivernal exerce un effet mécanique comparable à celui de la dessiccation, en fracturant les mottes et en réactivant la porosité structurale.

L’activité biologique saisonnière amplifie ces variations. La reprise de croissance racinaire au printemps et l’intensification de l’activité lombricienne créent un réseau de macropores continus, mais celui-ci peut se colmater partiellement en été avec le dessèchement et le tassement des agrégats. Il en résulte un comportement hystérétique : la relation entre l’état structural et la Ksat diffère selon que l’on se situe en phase de dessiccation ou de réhumectation, la réouverture des fissures étant plus lente que leur fermeture.

Dans un contexte d’agriculture régénératrice, la question de la réversibilité des dégradations de Ksat est cruciale. Le passage au semis direct sous couverture végétale permanente induit une restauration progressive de la macroporosité biologique. Des essais de longue durée montrent qu’il faut couramment 5 à 10 ans pour que la Ksat retrouve un niveau fonctionnel, grâce à la reconstruction du réseau de galeries et à l’amélioration de la stabilité des agrégats (Six et al., 2000). La vitesse de cette remédiation dépend de la résilience intrinsèque du milieu : les sols à fort potentiel d’agrégation, riches en calcium échangeable ou en oxyhydroxydes de fer et d’aluminium, récupèrent plus rapidement une conductivité élevée que les sols tableux pauvres en colloïdes. L’hystérèse temporelle impose donc un suivi pluriannuel pour appréhender la trajectoire complète de régénération, sans confondre une amélioration passagère liée à un épisode climatique avec une tendance durable.

La Ksat ne représente que la valeur asymptotique de la conductivité hydrauliqueParamètre physique (K) quantifiant la facilité avec laquelle l'eau circule à travers les pores du sol sous l'effet d'un gradient de potentiel (Roy et al., 2020). Elle dépend étroitement de la texture (plus élevée dans les sables), de la structure (présence de macropores) et de l'état d'humidité du sol, la conductivité diminuant drastiquement à mesure que le sol s'assèche (Pascault et al., 2008; Roy et al., 2020) → Vocabulaire lorsque le potentiel matriciel est nul. Or, dans les conditions agronomiques courantes, le sol est rarement saturé sur l’ensemble de son profil ; l’écoulement s’effectue en phase non saturée, où la conductivité chute de plusieurs ordres de grandeur avec l’augmentation de la succion. Le couplage entre propriétés saturées et non saturées est habituellement décrit par le modèle de van Genuchten-Mualem (van Genuchten, 1980), qui prédit la courbe K(h) à partir des paramètres de la courbe de rétention en eau. Ce formalisme repose sur l’hypothèse d’une continuité du réseau poral et d’une distribution unimodale des tailles de pores. Il est mis en défaut dès lors que des écoulements préférentiels empruntent des macropores biologiques.

Les macropores, qu’ils soient d’origine racinaire ou animale, violent l’hypothèse d’équilibre local entre l’eau mobile et la matrice fine (Beven et Germann, 1982). Une partie de l’eau transite rapidement sans rétrodiffuser, ce qui rend inopérante la représentation monodomaine de l’équation de Richards. Les modèles à double porosité ou double perméabilité tentent de corriger cette lacune en distinguant un domaine matriciel et un domaine macroporal, mais leur paramétrage exige des données rarement disponibles et une caractérisation morphologique détaillée.

L’extension au non-saturé amplifie les incertitudes déjà présentes dans les PTF de Ksat. Les paramètres de van Genuchten étant le plus souvent déduits de la texture via des PTF elles-mêmes entachées d’erreur, la propagation des incertitudes peut rendre la prédiction des flux non saturés illusoire. Enfin, les approches inverses, qui calent ces paramètres sur des essais d’infiltration in situ, se heurtent à la non-unicité de la solution et à la sensibilité aux conditions aux limites (Angulo-Jaramillo et al., 2000). La prise en compte explicite des structures biogéniques et de leur dynamique reste un front de recherche actif, indispensable pour faire évoluer les modèles vers une représentation plus fidèle du sol en tant qu’holobionte régulant lui-même son architecture hydraulique.