Geophysical methods have already shown their interest for the continuous characterisation of soils over landscapes, rapidly and, non-intrusively. But in bottomland areas, difficulties are encountered in relating geophysical properties to soil spatial distribution due to large variations in the depth, texture and/or water content of soils. Indeed, respective variations of these parameters can result in ambiguous geophysical responses. For example, a decrease in soil water content, which causes an increase in electrical resistivity, may be offset by an increase in soil clay content, inducing a decrease in resistivity. The objective of this study was to improve the continuous characterisation of soils affected by an excess of water by using a combination of geophysical techniques. Three techniques, the radio-magnetotelluric (RMT), the ground penetrating radar (GPR) and the electrostatic quadrupole (ESQP) were implemented along eight representative transects where soils were extensively described. The soil cover shows a succession from downslope to upslope consisting in fibric Fluvisols, gleyic Fluvisols, and Albefluvisols. None of the geophysical methods allows us to distinguish all soil limits and to estimate the geometry of soil horizons. The ESQP discriminates Fluvisols from Albefluvisols, whereas the RMT above all reveals differences in soil material thickness, which do not permit to discriminate between these soils. In complement, the GPR allows the estimation of the geometry of organic horizons and anthropic structures, such as ditches. Finally, the combination of these three techniques allows us to assess the main features of soil spatial distribution in bottomlands. To cite this article: V. Chaplot et al., C. R. Geoscience 336 (2004).

Les méthodes géophysiques ont déjà montré leur intérêt pour la caractérisation continue, rapide et non destructive des sols à travers les paysages. Cependant, dans les zones de fonds de vallée, en particulier, des difficultés sont rencontrées pour prédire l'organisation des sols au moyen de propriétés géophysiques, en raison d'importantes variations de la profondeur du sol, de la texture des matériaux et de leur teneur en eau. En effet, les variations respectives de ces différents paramètres peuvent susciter des signaux géophysiques ambigus, qui interdisent la discrimination des sols. Par exemple, une diminution de la teneur en eau, qui se traduit par une augmentation de la résistivité électrique, peut être contrebalancée par une augmentation de la teneur en argile, qui se traduit, au contraire, par une diminution de la résistivité électrique. L'objectif de cette étude est d'améliorer la caractérisation détaillée des sols affectés par un excès d'eau par la combinaison de techniques géophysiques adaptées à ces conditions de milieu. Trois techniques, la radio-magnétotellurique (RMT), le radar géologique (GPR) et le quadripôle électrostatique (ESQP) sont mises en oeuvre le long de huit transects représentatifs où les sols sont finement décrits. La couverture pédologique présente une succession aval-amont de fibric Fluvisols, de gleyic Fluvisols et de Albefluvisols. Aucune de ces trois techniques ne permet de distinguer les limites entre ces différents sols ainsi que la géométrie des horizons. Le ESQP permet de séparer les Fluvisols des Albefluvisols ; la RMT est surtout sensible aux variations de l'épaisseur des sols, qui n'est pas ici un critère discriminant ; le GPR permet de délimiter précisément le mur des horizons organiques. Au total, la combinaison de ces trois techniques géophysiques permet d'obtenir une représentation satisfaisante des principaux traits de l'organisation des sols de fonds de vallée. Pour citer cet article : V. Chaplot et al., C. R. Geoscience 336 (2004).