Détection électrique de racines vivantes : modélisation et expérimentation sur le terrain

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Francés. Ces recherches s’inscrivent dans le cadre de l’étude de l’enracinement des arbres dans les ouvrages hydrauliques. Un des objectifs est l’identification d’une méthode non destructive pour la détection des racines, celles-ci induisant un risque dans les ouvrages en remblai, et notamment des digues. La méthode électrique de " mise-à-la-masse " a été utilisée dans le cadre de ces essais. Elle consiste à injecter directement le courant dans le végétal pour tenter de détecter des racines dans le sol et localiser les plus grosses. Cette technique a été très peu développée jusqu’à présent dans l’étude des racines. L’appareil utilisé (6470 - Chauvin Arnoux) mesure la résistivité apparente. Une électrode d’injection a été implantée à la base du tronc, et l’électrode de mesure M a été déplacée le long de cercles centrés sur l’arbre et de diamètres croissants jusqu’à 8m. Cette expérience a été réalisée sur 4 jeunes sujets de peuplier en pot et 3 peupliers matures implantés sur sol naturel. L’interpolation des mesures ponctuelles a permis d’obtenir une carte de la résistivité dans un cercle de 8 m de diamètre. Au cours de la calibration du protocole, les variations lors de mesures répétées temporellement sur un point fixe se sont avérées très faibles (0,2 à 1,1 .m) par rapport aux variations spatiales (5 à 20 .m), qui peuvent donc être interprétées. Le déterrage des systèmes racinaires a montré, parfaitement sur un exemple et moins nettement sur le second, que la position des grosses racines superficielles (moins de 15 cm de profondeur et au moins 5 cm de diamètre au départ de la souche) correspondait spatialement aux variations révélées par la carte d’isovaleurs de résistivité. Ces recherches exploratoires, bien que conduites sur un très petit échantillon, sont néanmoins prometteuses et vont être poursuivies dans le cadre d’une thèse. / This research is part of a study on tree root systems impact on dikes and dams. The objective is to identify a non-destructive method to detect dangerous roots in earth dikes. The “mise-à-la-masse” method is tested with a resistivity-meter (6470 - Chauvin Arnoux). Current is injected directly in the tree to detect root presence in the soil. This protocol is not well documented in roots studies until now. An electrode is used to inject current in tree trunk and another one is moved along concentric circles of increasing diameters. Interpolation of resistivity measures gives a resistivity map within a radius of 8 m. This experimentation has been realised on 4 young poplar trees in jar and on 3 adult poplar trees rooted in a natural soil. Repeated measures on the same points during protocol calibration showed very few variations (between 0,2 and 1,1 .m) compared to spatial variations around the trees (5 to 20 m). After root excavation, the spatial distribution of shallow big and long roots (less than 15 cm in depth and more than 5 cm of proximal diameter) matched the variations illustrated on the resistivity map. This research shows very promising results and will continue with a PhD study.