Le modèle TOCATTA développé actuellement au LME (Le Dizès, 2004a,b) simule le transfert du carbone 14 et du tritium dans les écosystèmes agricoles, en réponse à des rejets atmosphériques de type chronique ou accidentel. D’un point de vue conceptuel, les plantes étudiées sont classées en six catégories : céréales d’hiver, céréales de printemps, légumes feuilles, légumes fruit, légumes racine et prairie. La saisonnalité des cycles de croissance des plantes est particulièrement importante à prendre en compte (Müller et Prohl, 1993), du fait que le carbone 14 et le tritium font partie intégrante de la biomasse et qu’une variation de celle-ci a des répercussions importantes sur les activités, notamment dans le cas d’un rejet accidentel (Le Dizès, 2005b). En effet, il a été démontré que les caractéristiques de croissance ainsi que d’autres paramètres radioécologiques propres au modèle conditionnent sensiblement les dynamiques des concentrations de chaque espèce végétale (Le Dizès, 2005a,b). D’où la nécessité de prendre en compte des données récentes et les plus réalistes possibles concernant les dynamiques de croissance et de certains paramètres qualifiés de plus « sensibles ». Le logiciel agronomique STICS (Simulateur mulTIdisciplinaire pour des Cultures Standard, Brisson et al., 1998,2003) développé à l’INRA-Avignon a pour objectif principal de simuler les conséquences des variations du milieu et du système de culture sur la production d’une parcelle agricole. A partir de la caractérisation du climat, du sol, de l’espèce cultivée et des techniques culturales appliquées, le modèle STICS propose un suivi au pas de temps journalier du rendement et de l’indice foliaire, variables qui peuvent être corrélées à certains paramètres radioécologiques du modèle TOCATTA. Ainsi, le couplage entre le modèle de transfert de carbone 14 et de tritium dans les écosystèmes agricoles TOCATTA et le modèle de culture STICS permettra, pour certains paramètres radioécologiques ou contextuels préalablement identifiés, de remplacer les valeurs génériques utilisées par défaut dans le modèle TOCATTA par des valeurs adaptées aux caractéristiques agricoles régionales calculées par le modèle STICS. Il peut ainsi constituer une voie d’amélioration importante de la connaissance des paramètres utilisés dans le modèle TOCATTA et réduire alors les incertitudes paramétriques. En plus de la variabilité temporelle inhérente à un grand nombre de paramètres étudiés, ce couplage permettra également d’introduire certaines sources régionales de variabilité : climat, type de sol, pratiques culturalesDans un premier temps, la détermination d’un critère de ventilation dans les basses couches de l’atmosphère se fera en couplant les données fournies par les sondes NaI, mesurant la concentration des descendants du ²²²Ra émanée à partir du sol, et les données météorologiques mesurées au niveau de chacune des stations du réseau OPERA (Observatoire Permanent de la Radioactivité dans l’environnement). Cette première étude permettra d’établir les périodes où l’advection de masses d’air est négligeable devant la contribution possible d’une remise en suspension locale.
La seconde partie de l’étude consistera à déterminer des signatures caractéristiques dans les sols environnant chaque station que l’on pourra retrouver dans les aérosols pour faire la part entre les évènements de remise en suspension locale et les évènements d’advection de masses d’air. Cette seconde partie débutera par la validation de l’utilisation du rapport (¹³⁷Cs)/ (40K). En effet, ces radionucléides étant tous deux des éléments alcalins, leur comportement est supposé similaire mais le rapport de leur concentration dans les sols varie selon le marquage des sols par les diverses retombées de ¹³⁷Cs. Ainsi, il est supposé que l’advection d’une masse d’air en provenance de l’Europe de l’Est entrainera une augmentation de ce rapport en comparaison avec la valeur locale. Les mesures de 40K ainsi que celle de ¹³⁷Cs dans les aérosols sont disponibles depuis de nombreuses années au niveau des stations du réseau OPERA. De la même façon, les concentrations d’autres radionucléides sont mesurées dans l’atmosphère et le second objectif de cette partie sera de proposer d’autres signatures caractéristiques qui permettront de discriminer les périodes sous influence locale des périodes soumises à une advection lointaine.
Cette étude permettra de connaitre la fréquence et la durée des périodes majoritairement influencées par une remise en suspension locale et ainsi de déterminer quelle est l’influence de ce processus sur les niveaux d’activité en ¹³⁷Cs mesurés dans les aérosols en France métropolitaine.

> Brisson N., Mary B., Ripoche D., Jeuffroy M.H., Ruget F., Nicoullaud B., Gate P., Devienne F., Antonioletti R., Dürr C., Richard G., Beaudoin N., Recous S., Tayot X., Plénet D., Cellier P., Machet J.M., Meynard J.M. & Delécolle R., 1998. STICS: a generic model for the simulation of crops and their water and nitrogen balances. I. Theory and parametrization applied to wheat and corn. Agronomie, 18, 311-346.
> Brisson N., Gary C., Justes E., Mary B., Roche R., Ripoche D., Zimmer D., Sierra J., Bertuzzi P., Burger P., Bussière F., Cabidoche Y. M., Cellier P., Debaeke P., Gaudillère J. P., Maraux F., Seguin F. B., Sinoquet H., 2003. An overview of the crop model STICS. European Journal of Agronomy., 18, 309-332.
> Le Dizès S. (2004,a) Modélisation du transfert du carbone 14 dans l’environnement. Partie I : Implémentation au formalisme SYMBIOSE. IRSN, Rapport  DEI/SECRE/04-29.
> Le Dizès S. (2004,b) Modélisation du transfert du tritium dans l’environnement. Partie I : Implémentation au formalisme SYMBIOSE. IRSN, Rapport  DEI/SECRE/04-30.
> Le Dizès S. (2005,a) Modélisation du transfert du tritium et de carbone 14 dans un écosystème agricole en réponse à des rejets atmosphériques accidentels. IRSN, Rapport  DEI/SECRE/05-17.
> Le Dizès S. (2005,b) Analyse de sensibilité et d’incertitude du modèle TOCATTA - Cas de l’écosystème agricole. IRSN, Rapport  DEI/SECRE/05-36.