Etude des sols

Les caractéristiques et l’utilisation des sols sont déterminantes dans les processus de genèse de ruissellement et d’érosion. Les sols sensibles à l’érosion sont souvent des sols à forte teneur en limons formés dans les dépôts loessiques, c’est-à-dire des dépôts éoliens qui résultent du transport par le vent à moyenne et longue distance. En effet, en raison de leur faible stabilité structurale, la surface de ces sols se ferme sous l’impact des précipitations battantes et devient ruisselante (lire entre autres : Auzet, 1987). Cette perte d’infiltrabilité a surtout lieu pendant les périodes de l’année où le sol est peu couvert et les pluies sont intenses. En Alsace ceci est surtout le cas aux mois de mai et juin dans les secteurs de grandes cultures dominées par les cultures de printemps comme le maïs, les betteraves, le soja et les pommes de terre. C’est pourquoi les coulées d’eau boueuse en Alsace se produisent principalement dans les secteurs agricoles des collines limoneuses et dans une moindre mesure dans le piémont viticole (Auzet et al., 2005 ; Van Dijk et al., 2016).

Grands domaines morphologiques d’Alsace (GDM)

Figure 1. A gauche : Grands domaines morphologiques d’Alsace (GDM). Source : Référentiel Régional Pédologique Alsace. A droite : L’érodibilité des sols en Alsace. L’érodibilité est définie ici comme la facilité d’un sol à être érodé. La notion de l’érodibilité intègre l’ensemble des facteurs qui déterminent l’aptitude d’un sol à générer du ruissellement ainsi que sa résistance à l’arrachement et au transport des particules (Wischmeier et Smith, 1978 ; Römkens et al., 1996). Source : Paul van Dijk (ARAA).

Malgré la sensibilité à l’érosion inhérente aux sols limoneux, surtout quand les teneurs en argile (< de 20%) et en matières organiques (< de 2%) sont faibles, l’érodibilité de ces sols peut être réduite par une adaptation des pratiques culturales des parcelles concernées. Ces techniques culturales cherchent à :

  • augmenter la teneur en matière organique du sol dans l’horizon de surface
  • augmenter l’activité biologique du sol
  • et diminuer l’exposition de la surface du sol aux forces érosives par une couverture protectrice des résidus de culture.

L’ensemble de ces effets diminue la dégradation de la surface, améliore l’infiltrabilité et augmente la résistance du sol à l’arrachement par le splash et par le ruissellement. Dans Gerihco, ces aspects ont été abordés à travers de plusieurs études dont :

  • La thèse de Bouchra Ali (2008). Typologie fonctionnelle des états de surface du sol [EDS] pour l’extrapolation des propriétés hydro-érosives. Université de Strasbourg. Les états de surface du sol [EDS] ont une influence importante sur les propriétés d’infiltration, de ruissellement et d’érosion. Elles résultent de l’interaction de facteurs naturels et agronomiques, dans le cas des sols cultivés, qui contrôlent la structure de la surface et plus particulièrement le système poral. L’étude montre que la mise en place d’une typologie peut fournir des clés de compréhension de la forte variabilité spatiale des propriétés hydrologiques de surface. Des mesures effectuées sur des sites en Alsace montrent que la gamme de variation des valeurs de conductivité hydraulique à saturation va de 7 à 32 mm/h en fonction des modalités du travail du sol pour les sols limoneux d’Alsace. Lien vers la thèse
  • La thèse de Romain Armand (2009). Étude des états de surface du sol et de leur dynamique pour différentes pratiques de travail du sol. Mise au point d’un indicateur de ruissellement. Université de Strasbourg. L’objectif de ce travail est d’étudier les états de surface entre différents itinéraires techniques : technique conventionnelle (basée sur le labour), techniques sans labour et semis direct et de mettre en évidence des différences pouvant expliquer des variations des volumes ruisselés et des pertes en terre. Pour ce faire, des observations de surface ont été réalisées en tenant compte de l’organisation spatiale des EDS créée par le travail du sol. Ces observations ont été complétées par des mesures in situ de ruissellement et de pertes en terre sous pluies naturelles et artificielles. Les principaux résultats indiquent une diminution du ruissellement et de l’érosion en non‐labour et en semis‐direct. Les observations de surface montrent que, entre pratiques culturales, les différences d’EDS portent essentiellement sur les interrangs. Ces résultats ont été synthétisés sous la forme d’un indicateur estimant le cumul de précipitations nécessaires pour observer l’apparition d’EDS ruisselants. Lien vers la thèse

D’autres études des sols ont été effectuées dans le cadre du programme Gerihco. Un travail approfondi d’analyse des dépôts de terre érodée en amont des haies anciennes a été effectuée dans le cadre de la thèse de Lucie Froelicher. Ce travail met en évidence, sous un angle historique et paysager, le rôle important des haies dans l’interception des sédiments érodées sur leur chemin de transfert.

Pour en savoir plus :

Masutti C., 2004. Le Dust Bowl, la politique de conservation des sols et les écologues aux Etats-Unis dans les années 1930, Thèse de doctorat. Université de Strasbourg (dir : M. Doerries)

Ali, B., 2008. Typologie fonctionnelle des états de surface du sol [EDS] pour l’extrapolation des propriétés hydro-érosives. Thèses de doctorat. Université de Strasbourg (dir : A.-V. Auzet).

Armand R., 2009. Etude du déterminisme des états de surfaces du sol [EDS] pour la mise au point d’indicateurs de ruissellement en vue d’une modélisation adaptée aux petits bassins versants cultivés, Université de Strasbourg (dir : A.-V. Auzet)

Heitz, C., 2009. La perception du risque de coulées boueuses: analyse socio-géographique et apports en économie comportementale. Thèse de doctorat. Université de Strasbourg (co-dir. : S. Spaeter, S. Glatron)

Glatron, S., 2009, Représentations cognitives et spatiales des risques et des nuisances pour les citadins, Mémoire d’habilitation à diriger des recherches (HDR), Université de Strasbourg, Strasbourg (garante : C. Weber)

Christen, G., 2011. L’entrée de l’environnement dans le « champ » des pratiques agricoles : traduction et relocalisation des dispositifs de lutte contre l’érosion des sols en Alsace. Thèse de doctorat. Université de Strasbourg (dir. : M. Blanc ; co-encadrant : M. Wintz)

Froelicher Lucie, 2016. Les haies, une alternative à l'openfield dans les zones loessiques d'Alsace ? Perspectives historiques, systèmes agraires du futur, érosion, effets sur le colluvionnement et le stockage du carbone. Thèse de doctorat. Université de Strasbourg (dir : D. Schwartz).