Soutenance mémoire
ETATS DE CONNAISSANCE SUR L’EROSION HYDRIQUE
Définition
Erosion vient du mot « ERODERE » verbe latin qui signifie ronger. L’érosion ronge la terre comme un chien s’acharne sur un os. D’où l’interprétation pessimiste de certains auteurs qui décrivent l’érosion comme une lèpre qui ronge la terre jusqu’à ne laisser qu’un squelette blanchi.
Le contenu du mot « érosion» varie selon les disciplines scientifiques. Pour les géologues, on distingue clairement les zones d’érosion (les montagnes et les versants), des zones de sédimentation (plaines alluviales, lacs, océans). Pour les géographes, ce sont les phénomènes orogéniques (désignant l’ensemble des mécanismes de formation des montagnes, divers systèmes théoriques (modèles géodynamiques) englobant ces processus de formation des reliefs, et des ensembles d’orogènes : systèmes montagneux sur une portion de croûte terrestre ayant subi d’importantes contraintes compressives engendrant plis et nappes de charriage) se succédant à travers les temps à l’échelle géologiques encore appelés phases orogéniques. Pour les hydrologues, l’érosion est considérée comme la source des sédiments observés à l’exutoire d’une rivière à un coefficient d’efficacité près qui dépend de la morphologie du paysage. Pour les agro-pédologues travaillant à l’échelle d’un champ, l’érosion est la résultante de l’arrachement des particules par l’énergie des gouttes de pluie et du ruissellement, du transport par les eaux de ruissellement et du dépôt localisé des sédiments trop lourds (Roose, 1994).
Agents érosifs de l’érosion hydrique
Pluies
C’est l’agent essentiel de l’érosion des sols. L’énergie et l’eau apportées par les gouttes de pluie sont à l’origine de la déstructuration des agrégats présents à la surface (Boiffin., 1976 ; Le Bissonnais., 1988), du détachement de fragments de sol (exprimé en fonction de leur énergie cinétique) et de leur transfert (Free., 1952 ; Bradford & Huang., 1996). L’érosivité des pluies dépend, d’une part, de l’intensité et des caractéristiques des gouttes de pluie comme la taille, la vitesse, la forme, l’angle d’impact et d’autres part de la présence d’une lame d’eau à la surface du sol. Le couvert végétal réduit l’effet de la pluie en l’interceptant, ce qui va diminuer la quantité d’eau et modifier la distribution de taille et de vitesse des gouttes de pluie arrivant au sol c’est-à-dire leur énergie cinétique (Leguédois., 2003).
Ruissellement
Le ruissellement désigne une fraction de pluies sous forme d’une lame d’eau ne pouvant pas s’infiltrer à l’intérieur du sol (Roose., 1981). Le ruissellement est le moteur essentiel de l’érosion. Il détache, transporte et exporte des fragments de sol. Le ruissellement superficiel est généré soit par saturation de la porosité du sol, soit par refus à l’infiltration dû à une pluie dont l’intensité est supérieure à la capacité d’infiltration de la surface du sol. Les principales variables qui contrôlent l’action du ruissellement sur le détachement et le transport de particules sont la pente, la vitesse et l’épaisseur de l’écoulement sans oublier la rugosité de la surface (Gimenez et Govers., 2002).
Gravité
La gravité est aussi un agent qui participe à la mobilisation et au transfert de particules à la surface du sol. Lorsque la couche de surface est saturée en eau, des phénomènes gravitaires comme l’éboulement, l’écroulement ou le glissement de terrain peuvent être observés. La gravité est aussi la force principale qui limite l’érosion, en s’opposant à la mise en mouvement des particules et en étant le moteur de la sédimentation (Leguédois., 2003) car le transport d’éléments par la gravité ne se rencontre que sur un versant ayant une pente forte comprise entre 35° et 45° (Lecompte et al., 1998).
Processus de l’érosion hydrique
Désagrégation et détachement
La désagrégation commence par l’éclatement, lié à la compression de l’air piégé lors de l’humectation ; puis la désagrégation mécanique due à l’énergie dissipée lors de l’impact des gouttes de pluie ; vient ensuite la microfissuration produite par le gonflement différentiel des argiles ; et enfin la dispersion physico-chimique qui résulte de la réduction des forces d’attraction entre les particules colloïdales (Boiffin., 1984 ; Le Bissonnais., 1988). La mise en mouvement de ces particules est réalisée par l’action des gouttes de pluie et du ruissellement, son intensité est liée à la cohésion interne du matériau qui est souvent mesurée en termes de résistance au cisaillement.
Ces mécanismes dépendent donc des caractéristiques physico-chimiques du sol : la texture, la structure, la teneur en matière organique, la teneur en cations échangeable, la stabilité structurale du sol dans le sol qui va agir sur la stabilité structurale du sol ; la variabilité spatiale de la couverture végétale ; les caractéristiques de la pluie (hauteur et intensité) ; la pente ; le mode de gestion du sol etc.
Transport
Les particules arrachées peuvent être transportées par :
– suspension : l’impact des gouttes de pluie sur la lame d’eau provoque une turbulence qui maintient les particules fines en suspension. Ces dernières sont alors transportées sur de grandes distances.
– saltation rencontré lorsque les particules sont de grosseur moyenne, elles peuvent se déplacer par sauts successifs (saltation) mais ce phénomène est surtout important avec le vent. et
– roulement qui est marqué par un écoulement assez intense pouvant ainsi arracher des plus grosses particules mais ne pouvant les mettre en suspension. La force de l’écoulement les roule donc sur le fond.
Cette capacité de transport dépend de la masse et du caractéristiques du fragments arrachés (Moss et al., 1980) ainsi que la vitesse du ruissellement, de l’agressivité de pluies, et de la pente et la vitesse du vent.
Sédimentation
C’est la phase finale du processus d’érosion, la sédimentation correspond au dépôt des particules transportées par le ruissellement en bas du versant et qui forment une couche élémentaire ou se déversent dans des cours d’eau (lacs et rivières). Ce sont les plus grosses qui se déposent en premier et les plus petites par la suite, la déposition survient lorsque le poids des particules devient plus important que les forces de transport conduisant à un ralentissement de la vitesse du transport de particules jusqu’à l’arrêt. La diminution de la pente du sol, la réduction de l’intensité de pluies ou encore en présence d’obstacles tels les haies, les banquettes d’herbe, les graviers et les cailloux agissent aussi sur le ralentissement de la vitesse de transport des particules par ruissellement.
|
Table des matières
INTRODUCTION
1. ETATS DE CONNAISSANCE SUR L’EROSION HYDRIQUE
1.1. Définition
1.2. Agents érosifs de l’érosion hydrique
1.2.1. Pluies
1.2.2. Ruissellement
1.1.3. Gravité
1.3. Processus de l’érosion hydrique
1.3.1. Désagrégation et détachement
1.3.2. Transport
1.3.3. Sédimentation
1.4. Origine de l’érosion hydrique
1.4.1. Origines géologique
1.4.2. Origines anthropique
1.5. Facteurs d’érosion hydrique
1.5.1. Couverture végétale
1.5.2. Topographie
1.5.3. Couverture pédologique
1.5.4. Facteurs climatiques
1.5.5. Activités anthropiques
1.6. Types d’érosion hydrique
1.6.1. Erosion en nappe
1.6.2. Erosion linéaire
1.6.3. Erosion en rigole
1.6.4. Erosion en ravine
1.6.5. Erosion en masse
1.6.6. Erosion des berges
1.6.7. Erosion torrentiels
1.6.8. Erosion en lavaka
1.7. Impacts de l’érosion hydrique
1.7.1. Impacts à l’amont des bassins versants
1.7.2. Impact à l’aval des bassins versants
2. ANALYSES DES EFFETS POSITIFS DE L’EROSION HYDRIQUE
2.1. Aplanissement des reliefs
2.1.1. Pénéplanation et érosion
2.1.2. Processus de la formation de la grande plaine
2.1.3. Engraissement de la grande plaine
Cas concret : Fertilité du cône de déjection
2.2. Report hydrique : une composante bénéfique du ruissellement
2.3. Formation du sol
2.4. Formation de paysages spectaculaires dans le monde
2.4.1. Processus de formation
Paysages suite à l’érosion hydrique à Madagascar
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
TABLE DES MATIERES
ANNEXES
