SOLIDIDAC 2003 Cap4 Poros Dos Solos

7/24/2019 SOLIDIDAC 2003 Cap4 Poros Dos Solos

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Alain RUELLAN e Mireille DOSSO

SOLDIDAC 2003Educagri ditions - AUF

Traduo: Alain Ruellan e Selma Simes de Castro

Mdulo 4

Os poros dos solos:descries e interpretaes

Objetivos: saber descrever e interpretar os poros dos solos,

aps a cor (ver mdulo 2) e os agregados (ver mdulo 3).

(Dia. 2)Introduo geral relativa aos poros

Os diversos tipos de poros (Dia. 3 16)

Observao e medida da porosidade (Dia. 17 18)

Porosidade, funcionamento e fertil idade dos solos

(Dia. 19 24)

Retomando o nosso exemplo (Dia. 25 29)

B


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Mdulo 4: os poros dos solos 2

Introduo geral relativa aos poros

Depois da cor e dos agregados, a terceira caracterstica morfolgica quepermite, no campo, continuar a descrio dos horizontes de um solo, relativo

aos volumes ocupados pelo ar, pela gua e por onde circulam tambm os

organismos vivos: so os poros, quer dizer a porosidade do horizonte.

A porosidade de um material pedolgico o volume no ocupado pelos

constituintes slidos. Portanto, o volume ocupado pelos constituintes lquidos

e gasosos. A porosidade a via das transferncias slidas, lquidas e gasosas,

e das atividades biolgicas.

Conforme os horizontes, a porosidade de um volume de solo varia de 20%

(horizonte muito pouco poroso, muito compacto) at 80% (horizonte muito

poroso, muito leve).

Uma grande parte da porosidade no visvel a olho nu, nem mesmo com

uma lupa: o uso de microscpios pticos e eletrnicos, necessrio para ver e

entender tudo. Entretanto, a observao a olho nu e com lupa, acompanhada de

algumas medidas, j permite ver, deduzir, medir e entender o essencial.R

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Os diversos tipos de poros

Os poros se reconhecem, sedescrevem e so denominados emfuno da morfologia, da origem e dassuas dimenses.

Figura 102

Origem dos diversos tipos de porosidade

p. 100

figure 6

n 346

11 Morfologia e origem dosMorfologia e origem dosdiversos tipos de porosdiversos tipos de poros

Em funo da morfologia e daorigem, distingue-se cinco tipos de

porosidade (figura 102, ao lado):- as porosidades de alterao;

- as porosidades texturais;

- as porosidades estruturais:. porosidades de empilhamento de agregados

arredondados,. porosidades inter e intra-agregados de tipo

fissural,. porosidades tubular e cavitria.

Rue

llan&

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4/32Mdulo 4: os poros dos solos 4

1 a1 aAs porosidades de alteraAs porosidades de alteraoo

As porosidades de alterao so aquelas que se desenvolvem no interior e nasuperfcie dos minerais das rochas, por dissoluo e transformao desses

minerais (fotos 103 e 104).

103 104

Essas porosidades no so visveis a olho nu, nem com lupa (salvo aquelas

que afetam as superfcies dos cascalhos e das areias). Entretanto, elas

representam uma grande parte da porosidade total dos materiais pedolgicos.

Elas so as primeiras a surgir durante o processo de formao dos solos a

partir das rochas.

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Foto 103

p. 100

foto 62

n 153

Mica em alterao (vista com microscpio ptico); as lamelas (cor escura)

se afastam umas das outras: poros se formam (cor clara entre as lamelas).

1 mm

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p. 101

foto 63

n 1

Foto 104

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0,2 mm

Feldspato em alterao (visto com microscpio ptico): canalculos

muito finos se desenvolvem dentro do mineral.


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1 b1 bAs porosidadesAs porosidades texturaistexturais

As porosidades texturais so aquelas que subsistem entre as partculas quando

elas (as partculas) j esto em contato umas com as outras: so os poros que

subsistem a partir do empilhamento das partculas (fotos 105 e 106).

105 106

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A morfologia e o volume dos poros da porosidade textural so funo de dois

critrios:

- o tamanho e a morfologia das partculas constitutivas do material solo: claroque os poros que separam as partculas argilosas so muito pequenos (visveis

s com microscpio eletrnico); mas aqueles de um material arenoso so muito

maiores (parcialmente visveis a olho nu);

- a histria energtica do material solo: a porosidade textural no independente das presses que agem sobre os materiais; dentre dessas

presses, duas so importantes:

. a dessecao: ela provoca a aproximao das partculas, freqentemente de

maneira irreversvel (fala-se de compactao hdrica);

. a atividade biolgica: uma raiz que cresce ou um animal que se move dentro

do solo provocam, ao redor deles, presses contra as partculas que as

aproximam umas das outras (fala- se de compactao biolgica).

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Essas variaes temporais da porosidade textural de um material so ligadas a duas causasprincipais:

- a quantidade de gua presente ao redor de cada partcula (a porosidade diminui quando omaterial se desidrata)

- a elasticidade das partculas.


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p. 101

foto 64

n 4

Foto 105

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20 m

Porosidade entre partculas no interior de um agregado (vista com

microscpio eletrnico).


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1 c1 cAs porosidades estruturaisAs porosidades estruturais

As porosidades estruturais so aquelas que resultam daorganizao das partculas entre si: no h s empilhamento das

partculas, com ou sem constraes, mas h tambm estrutu-

rao, criao de relaes, movimento de partculas, tudo isso

dando origem a novas porosidades.

As porosidades estruturais so de trs tipos:

- as porosidades tubulares e de cavitrias: elas so de origem

biolgica, animal ou vegetal (foto 106);- as porosidades fissurais: elas resultam das variaes de volu-

me das argilas; essas porosidades so aquelas que delimitam os

agregados angulares e os agregados foliares; essas porosidades

fissurais ocorrem tambm dentro dos agregados (fotos 107 e 108)(foto 109: horizonte 3);

- as porosidades de empilhamento de agregados arredon-

dados: so os poros que separam os agregados uns dos outros

(foto 109: horizonte 1).

107

108

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Vista do interior de um agregado (microscpio ptico):

- Porosidade tubular de origem biolgica (1).

- As paredes do poro so cobertas de pelculas argilosas (2).

- V-se tambm uma porosidade textural num meio silto-arenoso (3).

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Foto 106

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Foto 107

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Marrocos, Gharb, clima mediterrnico sub mido

Porosidade fissural muito desenvolvida de um vertissolo preto, muito

rico em argilas expansivas (montmorilonita) e muito dessecado.


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Vista com microscpio ptico:

- Porosidade fissural (1) desenvolvida no meio de um volume argiloso.

- Essa porosidade no ocorre dentro dos volumes arenosos (2).

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n 155

Foto 108

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foto 31

n 3

Foto 109

1

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Solo vermelho lixiviado:

-Horizonte 1: a porosidade

facilmente visvel uma

porosidade deempilhamento de

agregados arredondados.

-Horizonte 2: nesse

horizonte arenoso aporosidade visvel e

textural.

-Horizonte 3: a porosidade

facilmente visvel umaporosidade fissural.

Espessura do corte: 60 cm.

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Portugal, Sul, clima mediterrnico sub-mido


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NotaNota

A descrio da porosidade deve levar em conta:

- a forma dos poros:

. o que se v no campo, tridimensionalmente, a olho nu e com lupa;

. o que se v com o microscpio, bidimensionalmente numa lmina delgada;

- a morfologia e a constituio das paredes dos poros: em particular, neces-srio observar bem se os constituintes das paredes so os mesmos que aqueles

que esto longe dos poros [por exemplo, necessrio olhar se h cerosidades

argilosas sobre as paredes dos poros (foto 106)]. Esse tipo de observao permite

entender melhor as relaes que podem exist ir entre, de um lado os constituintesdo solo e, de outro lado, a composio das guas e o comportamento das razes

que esto em contato com as paredes dos poros.

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22 Tamanho dos porosTamanho dos poros

Em funo do tamanho dos poros pode-se distinguir dois tipos de porosidade:A macroporosidade: nessa porosidade a gua pode se mover por gravidade,isso porque o dimetro dos poros maior do que 6 a 10 m (em funo damorfologia e dos constituintes). nessa macroporosidade que a gua circula

rapidamente depois de cada chuva. Mas, dentro de um solo sadio, a macro-porosidade deve, depois de uma drenagem rpida, ficar disponvel para a circu-lao do ar.

A macroporosidade principalmente de origem estrutural. Mas a porosidadetextural de um material arenoso tambm considerada como uma forma demacroporosidade.

A microporosidade: nessa porosidade a gua circula por capilaridade. namicroporosidade que retida a maior parte da gua que as plantas consomemna medida de suas necessidades. Quando a microporosidade reduzida demais(por exemplo num solo arenoso), os solos dessecam muito rapidamente e asplantas sofrem.

A microporosidade pode ter todas as origens possveis (alterao, textura,estrutura).

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Observao e medida da porosidade

A porosidade se observa primeiro no campo. A olho nu e com uma lupa j

se pode observar:

- a porosidade estrutural inter-agregados, quer dizer os poros fissurais e os

poros de empilhamento dos agregados arredondados;

- uma parte da porosidade intra-agregados, quer dizer uma parte dos poros

tubulares e das cavidades, uma parte dos poros fissurais e uma parte dos

poros texturais resultantes do empilhamento das areias e dos cascalhos.

importante que essas observaes e descries da porosidade sejam feitas

em funo das outras caractersticas morfolgicas: cores, agregados, feies

pedolgicas.

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A b d id d j d d i i ti


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A observao da porosidade prossegue com ajuda de microscpios, pticos eeletrnicos. Todos os tipos de porosidade so visveis com os microscpios (fotos

104 105 106 108103, , , e ). A observao da porosidade com microscpios deve levar

em conta:- a localizao dos poros (dentro dos minerais, entre os minerais, dentro dosagregados, etc.);

- a morfologia dos poros;- as relaes entre os poros e os constituintes;

- as relaes entre os poros e os agregados, as cores, as feies pedolgicas.

No laboratrio, possvel quantificar todos os tipos de porosidades, por medidasdiretas e indiretas.

Tal como para as cores e as estruturas (ver mdulos 2 e 3), a observao e aquantificao das porosidades (principalmente da porosidade estrutural) devem serrepetidas durante o ano, visto que as porosidades se modificam em funo dasestaes.

105 106103 104 108

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Porosidade, funcionamento e fertil idade dos solos

11 --A porosidade da cobertura pedolA porosidade da cobertura pedolgicagica determinante das suas reladeterminante das suas relaesescom o ar, acom o ar, a gua e a vidagua e a vida

da porosidade da cobertura pedolgica que dependem:

- a dinmica das trocas gasosas (gua, CO2, NH4, NOx, etc.) entre o solo e a atmos-

fera: os solos influenciam a composio da atmosfera mundial, portanto influenciamos climas;

- o funcionamento quantitativo e qualitativo dos rios e dos lenis freticos, queso influenciados por diversos fatores:

. as guas de chuva e de irrigao atravessam mais ou menos facilmente e mais ou menosrapidamente os diversos horizontes da cobertura pedolgica;

. a porosidade dos solos determina a importncia relativa das circulaes hdricas verticais elaterais; isso quer dizer que a porosidade dos solos influencia a recarga dos lenis freticos einfluencia o regime das enchentes dos rios;

. igualmente da porosidade que depende parte da composio qumica das guas dos

lenis e dos rios: quando as guas passam pelas porosidades dos solos, elas adquirem, pelocontato com as paredes dos poros, uma parte da suas composies qumicas;

- o incio da eroso superfic ial e interna: a eroso hdrica sempre iniciada por umagua que, no conseguindo entrar no solo, por falta de porosidade suficiente, escorresobre o solo e causa sua eroso.

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22A porosidade do solo, fator de fertilidade para as plantasA porosidade do solo, fator de fertilidade para as plantas

Para uma planta, a porosidade de um solo, portanto a sua fertilidade, torna-se cada

vez melhor quando:

- a macroporosidade suficiente para impedir excessos de gua e saturao que

afoga as razes;- a microporosidade suficiente para que gua seja retida para ser colocada

disposio das razes na medida de suas necessidades;

- no ocorrem, dentro do volume de solo explorado pelas razes, variaes brutais

no tipo de porosidade (entre dois horizontes, entre as porosidades inter e intra-agregados);

- no h variaes temporais importantes de porosidade em funo da umidade: os

horizontes com argila expansiva e os horizontes com agregao fraca no so

favorveis ao desenvolvimento dos sistemas radiculares.

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33A porosidade, filtro para a depuraA porosidade, filtro para a depurao daso das guas usadasguas usadas

Para que o solo desempenhe um papel de filtro (por exemplo para a depurao

das guas usadas), a sua porosidade deve ser suficiente para:

- permitir que as guas tenham acesso a todos as superfcies de troca do material

pedolgico: essas superfcies so principalmente aquelas das argilas e dasmatrias orgnicas do solo; sobre elas que retida uma parte dos elementos

minerais e orgnicos das guas a serem depuradas;

- permitir que as razes cheguem at essas superfcies de troca para que possam

se alimentar: o papel de filtro aquele do solo que retem e depois aquele da

planta que elimina os elementos.

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44 A ti id d d fl tA ti id d d fl t d id dd id d


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44A continuidade dos fluxos atravA continuidade dos fluxos atravs da porosidades da porosidade

- h continuidade entre as diversas porosidades, inter e intra-agregados:- as porosidades so estveis, pouco sensveis s variaes de umidade.

Portanto, os fluxos podem ser contnuos, no espao e no tempo: para as razes, amoradia ideal, sem obstculos.

110

111 No o caso de um horizonte argiloso, com estrutura cbicagrosseira (foto 111), dentro do qual h muitos contrastes entre osdiversos tipos de porosidade; particularmente entre as porosi-dades fissurais grandes que separam os agregados angulares e asporosidades muito finas do interior dos agregados.

Finalmente, uma boa porosidade aquela que permite a continuidade

dos f luxos hdricos e gasosos. o caso de um horizonte com estrutura grumosa e granular fina,rico em matria orgnica, com forte atividade biolgica, qualquer queseja a sua textura. Nesse tipo de horizonte (foto 110):

Alm disso, as porosidades so instveis: elas diminuem muito quando o solo ficamido.Portanto, nesse caso, a continuidade dos fluxos no assegurada, nem no espaonem no tempo; para as razes essa situao como se fosse uma corrida de

obstculos permanente.Ruellan&

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Foto 110


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Foto 110

Um exemplo de

horizonte com

porosidadeequilibrada,

contnua (horizonte

superior do solo).

Espessura do corte:100 cm.

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Frana, Charente, clima temperado


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Foto 111

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Maroccos, Doukkala, clima mediterrnico semi-rido

Um exemplo de horizonte com porosidade desequilibrada e descontnua.

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Retomando o nosso exemplo (ver mdulos 2 e 3)

Relembramos que o perfil apresentado aqui aquele de um solo cul tivado, situado ao Sul de Portugal (clima

mediterrnico sub-mido). A rocha-me desse solo, que visvel na base do perfil (5), um xisto calcrio, querdizer uma rocha que contm minerais si licosos e carbonato de clcio. A alterao dessa rocha fornece areias,siltes, argilas e carbonato de clcio.

Horizonte 1 (de 0 a 5/10 cm): a macroporosidade visvel no campo forte; a porosi-dade visvel tubular (biolgica) e de empilhamento de agregados arredondados;sabendo-se que a textura areno-sil tosa, pode-se deduzir que a porosidade textu-ral forte.

Horizonte 2 (de 5/10 a 25/30 cm): a macroporosidade visvel no campo forte; aporosidade visvel tubular (biolgica); sabendo-se que a textura areno-siltosa,pode-se deduzir que a porosidade textural forte.

Horizonte 3 (de 25/30 a 55/60 cm): a macroporosidade visvel no campo fortequando o horizonte est seco e fraca quando est mido; a porosidade visvel fissural (entre e dentro os agregados angulares) e tubular (biolgica) dentro dosagregados; sabendo-se que a textura dominada pela argi la, pode-se deduzir que

a porosidade textural fraca.Horizonte 4 (de 55/60 a 80/90 cm): na parte superior do horizonte, a porosidade amesma que aquela do horizonte 3; na parte inferior aparece progressivamente aporosidade fissural do xisto, alargada pela alterao.

Xisto calcrio 5 (> 80/90 cm): a porosidade visvel fissural do xisto, alargada pela

alterao; em profundidade, essa porosidade diminui progressivamente.

A descrio das porosidades desse solo a seguinte (fotos 112 e 113):

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Portanto, podePortanto, pode--se notar os seguintes fatos e interpretase notar os seguintes fatos e interpretaes:es:


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, p, p g pg p

Os horizontes 1 e 2 so porosos, com forte macroporosidadetextural, biolgica e de empilhamento dos agregados arredondados

(para o horizonte 1). Disso resulta o seguinte:- uma permeabilidade forte: a gua penetra e atravessa facilmente esses

dois horizontes;- uma baixa capacidade de reteno de gua: a "capacidade de campo" , quer

dizer a quantidade de gua que fica no solo depois da drenagem rpida pelamacroporosidade, baixa;

- em conseqncia, uma reserva de gua fraca: a quantidade de gua dispo-nvel para as plantas reduzida ( a diferencia entre a "capacidade de campo"e o "ponto de murchamento" ).

O horizonte 3 apresenta uma porosidade desequilibrada: uma

macroporosidade forte (principalmente desenvolvida entre osagregados; mas ela diminui quando o solo fica mido) e umamicroporosidade dominante dentro dos agregados. Disso resulta oseguinte:

- uma permeabilidade forte quando o horizonte est seco, mas que fica redu-

zida quando o horizonte se torna mido;- uma "capacidade de campo" elevada: esse horizonte retm muita gua;- em conseqncia, uma alta reserva de gua;- uma circulao heterognea da gua: ela circula mais facilmente e mais ra-

pidamente entre os agregados do que dentro dos agregados; isso no facili ta oenraizamento das plantas dentro dos agregados onde, portanto, se encontra o

essencial da alimentao para as plantas.

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Alm disso, a circulao da gua e a penetrao das razes soafetadas pela mudana brusca, entre os horizontes 2 e 3, dasmorfologias dos diversos tipos de porosidades. A porosidade total

muda pouco, mas as morfologias mudam muito: isso quedificulta, at induzir, na poca das chuvas ou com irrigao,excessos temporrios de gua na base do horizonte 2 e no topo dohorizonte 3. Esses excessos de gua so facilitados pelofechamento, assim que a gua chega, da porosidade fissural do

topo do horizonte 3:- A gua fica estagnada e a hidromorfia se desenvolve tempora-

riamente.- Eventualmente, se o solo se situa num declive, uma circulao

lateral interna de gua pode se desenvolver na base do horizonte 2.Sob declive forte, essa circulao lateral interna de gua podeprovocar fenmenos de eroso interna no topo do horizonte 3,quer dizer sada seletiva das partculas mais finas (as partculasargilosas): v-se ento que o horizonte 2 se desenvolve, na suabase, em detrimento do horizonte 3.

Tudo isso dificulta a penetrao das razes no horizonte 3, justa-mente onde est a essncia do potencial nutricional desse solo.

Portanto, os desequilbrios morfolgicos, inimigos da harmonia eda continuidade, complicam o desenvolvimento da vida nos solos.

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Este um curso sobre a descrio e a interpretao dos poros dos solos.

possvel avanar diapositivo por diapositivo uti lizando os botes de ao"avanar" e "voltar" (em baixo direita):

H ligaes em hipertexto para as fotografias e figuras ilustrando o curso que

est sendo visto; as fotos e figuras podem tambm acompanhar o texto sob a

forma de vinhetas, sobre as quais possvel clicar para ampliar. Nos dois casos,para voltar ao texto inicial, o boto "retorna para o diapositivo anterior" est

situado embaixo esquerda:

Uma vez chegando ao ltimo diapositivo, possvel retornar ao sumrio usando o

boto "retorno":

Ao lado de cada imagem (figura e fotografia) so fornecidas as indicaes para

achar a imagem no CDROM Solimage e no livro Regards sur le sol (pois que todos

dois tratam do tema):

p. 82

figura 3

n 343

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Obras e publicaes citadas

RUELLAN, A., DOSSO, M., 1993. Regards sur le sol , Foucher-AUF, Paris.

RUELLAN, A., et al., 1998. Solimage, cederom, ducagri dit ions-AUF, Dijon-Paris.

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Crditos das ilustraes

Fotographias

BOCQUIER, G.: 103, 108

BOULET, R.: 104

GRIMALDI, M.: 105

RIVIRE, J.M.: 106

RUELLAN, A.: todas as outras fotografias

Figuras

Figura extrada de RUELLAN, A., DOSSO, M., 1993, Regards sur le sol ,

Foucher-AUF, Dijon-Paris: 102

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