Visualisation tri-dimensionnelle des sols forestiers wallons par rayons-X

Les sols forestiers de Wallonie sont des milieux complexes où porosité, agrégats, racines et biopores contrôlent l’infiltration, l’aération et le stockage de carbone. Ce mémoire vise à produire et analyser des images 3D de ces sols par tomographie aux rayons X (micro-CT) afin de quantifier leur architecture interne.

 

• Objectif 1 : reconstruire des volumes 3D représentatifs et caractériser la distribution de porosité (taille, connectivité, tortuosité).

• Objectif 2 : relier ces métriques structurales à des propriétés fonctionnelles mesurées en parallèle (densité apparente, conductivité hydraulique, rétention d’eau).

 

Échantillonnage : carottes intactes dans plusieurs sites forestiers.

 

Acquisition : choix de résolution (échelle micro vs macro), calibration, réduction des artefacts (anneaux, beam hardening) et standardisation du protocole.

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Traitements : segmentation (air/sol/matière organique), filtrage, extraction de réseaux de pores et calcul d’indicateurs morphologiques.

Une étape clé sera d’évaluer l’incertitude: sensibilité des résultats au seuil de segmentation, à l’humidité, et à la résolution choisie.

Le mémoire testera aussi l’apport de l’analyse multi-échelle (micro-CT + imagerie plus grossière) pour couvrir à la fois micropores et macropores.

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Résultats attendus : typologie 3D des structures de sols forestiers wallons et identification des signatures de compaction, bioturbation ou dégradation.

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Applications : meilleure compréhension des flux d’eau, du rôle des racines, et de la vulnérabilité des sols aux épisodes extrêmes.