Programmes chinois de lutte contre les glissements de terrain 

Contexte géographique, politique et sociologique de la thèse

Les dégâts des glissements de terrain dans le Monde 

Parmi les fléaux naturels, les glissements de terrain sont reconnus comme étant la 7ème cause de mortalité après les tempêtes, les inondations, les sécheresses, les tremblements de terre, les explosions volcaniques et les températures extrêmes, causant en moyenne 800 à 1 000 morts chaque année sur les 20 dernières années (statistiques du Centre de recherche sur l’épidémiologie des fléaux naturels, CRED, www.cred.be). A cause de la qualité variable des compte-rendus et de la documentation sur les glissements de terrain selon les pays, il est difficile de quantifier rigoureusement leur distribution et leurs dégâts dans le monde (Sidle & Ochiai 2006) De plus, l’impact socioéconomique des glissements de terrain est sous estimé parce qu’ils sont souvent associés à d’autres fléaux naturels (Kalsnes et al. 2008). Afin de dresser une vue globale de la distribution des glissements de terrain et de leurs dégâts, on peut avancer que l’Asie a subi 220 glissements de terrain durant le XXème siècle ; c’est de loin la région qui compte le plus de glissements. Mais les glissements de terrain survenus en Amérique du Nord, du Sud et centrale ont causé davantage de morts et de blessés (plus de 25 000 personnes durant la même période). Les glissements de terrain en Europe ont eu pour conséquence les plus grandes pertes matérielles : environ 23 millions US$ par glissement de  terrain en moyenne (Dai et al. 2002, Schuster & Fleming 1986).

Situation en Chine du Sud 

La Chine du Sud-Est est une zone naturellement sujette aux glissements de terrain parce qu’elle cumule une combinaison de conditions dangereuses. Les conditions tectoniques de l’Himalaya (Upreti et al. 2008) s’ajoutent aux conditions climatiques des régions sub-tropicales alternant une période de mousson après une période très sèche (Larsen & Simon 1993) et aux conditions anthropiques de pays en phase de développement rapide. Tout comme les incendies, les glissements de terrain font partie des perturbations qui, en Chine comme ailleurs, impactent naturellement les écosystèmes (Veblen et al. 1992). Deux tiers de la Chine sont constitués de collines et de montagnes à pentes abruptes (Stokes et al. 2010). En Chine du Sud en particulier, la forte activité sismique induit de nombreux glissements de terrain comme dégâts secondaires des tremblements de terre (Wang et al. 2008, Yin et al. 2008). Les causes anthropiques des glissements de terrain, quant à elles, sont de plus en plus importantes en Chine. L’érosion et les glissements de terrain sont le résultat de la déforestation (Démurger et al. 2005), de mauvaises pratiques agricoles (Liu & Diamond 2005) et de la sur-exploitation des ressources dans les 50 dernières années (Stokes et al. 2008, encadré i). La Chine possède une surface totale d’espaces boisés de 175 millions d’hectares et un volume sur pied de 12.5 milliards m3 , la plaçant respectivement au cinquième et septième rangs mondiaux. Pourtant sa superficie boisée ne représente que 4% de la superficie mondiale et sa réserve de bois sur pied moins de 3 % des réserves mondiales (Démurger et al. 2005). Les Chinois disposent en moyenne de 0,1 ha de forêt/personne, alors que la moyenne mondiale est de 0,6 ha/personne (Liu & Diamond 2005). Enfin, son stock de bois sur pied représente moins de 10 m3 par habitant pour une moyenne mondiale d’environ 66 m3 (Sixième inventaire forestier de la Chine, mené entre 1999 et 2003, dans : China Daily, 19 janvier 2005, NB : Les chiffres concernant un grand pays comme la Chine sont toujours à considérer avec précaution). Un nouveau problème crucial en Chine est la construction de pistes reliant les villages aux bourgs et aux villes. A cause du rapide développement économique et urbain, les glissements de terrain associés aux activités humaines et au développement des infrastructures comptent pour 80% des glissements de terrain au niveau national (Yin 2008). Un inventaire le long de la vallée de la Salween dans le Yunnan (où se situe notre site d’étude) a montré que les pertes de sol à cause de la construction de pistes représentent au moins 80% des pertes totales de sol, 600 fois plus que les volumes les plus importants observés aux Etats-Unis (Sidle 2007). La Chine doit développer et désenclaver les zones rurales en montagne tout en limitant les risques de glissements de terrain.

Programmes chinois de lutte contre les glissements de terrain 

Les décideurs chinois sont conscients de la dégradation rapide des terrains et de la nécessité criante de préserver les sols, en particulier sur les pentes. Depuis les années 1970, plusieurs programmes nationaux ont été instaurés en Chine. Parmi eux, les plus importants sont le « suivi et la prévention des glissements de terrain par les masses populaires » (Yin 2008, encadré ii), le programme de protection des forêts naturelles (Natural Forest Protection program NFPP, (Weyerhaeuser et al. 2005, Xu et al. 2006, Trac et al. 2007, encadré iii) et le programme de conversion des terrains en pente (Sloping Land Conversion Programme SLCP), aussi nommé «Grain for Green project » (Feng et al. 2005, Uchida et al. 2005, encadré iv). Le NFPP ne s’applique qu’aux forêts et a pour objectif de conserver les forêts «naturelles », de réduire le volume des coupes dans ces forêts et d’implanter des forêts sur les sols nus et désertiques. Le SLCP quant à lui concerne les surfaces forestières et agricoles qui ont plus de 25° de pente. Il vise à conserver les surfaces déjà en forêts et de convertir les zones agricoles en forêts. Les agriculteurs ont la possibilité de planter des arbres fruitiers, médicinaux ou à des fins de récolte de bois et en compensation ils reçoivent des financements pour acheter et entretenir les jeunes plants et une certaine quantité de riz dépendant de la province (Bennett 2008). De part leurs budgets et les surfaces en jeu, le NFPP et le SLCP sont certainement les plus importants programmes de préservation des forêts par compensation environnementale (« PES » payment for environmental services) jamais connus au monde.

L’éco-ingénierie des glissements de terrain, débat scientifique en vigueur 

Ce que sont et ce que ne sont pas les glissements de terrain

Les glissements de terrain sont définis comme le mouvement en masse vers le bas ou vers l’extérieur de matériaux provenant d’une pente, composés de roche, de sol, de remblais artificiel ou d’une combinaison de ces matériaux. La gravité est le premier facteur déclenchant, même s’il peut être aggravé par les effets de l’eau (Sidle & Ochiai 2006). Ce qu’on appelle communément « glissements de terrain » revêt donc en réalité une large gamme de phénomènes .

Une définition plus restreinte des glissements de terrain avait été proposée par Varnes (1978) : les glissements de terrain sont un type de rupture d’une pente caractérisée par le mouvement rapide du sol et/ou des roches sur une surface de cisaillement. Cette définition ne comprenait que les mouvements de masse rapides et excluait donc les mouvements lents (« creeps », Figure 1a I). Les glissements de terrain se distinguent de l’érosion des sols, qui est un phénomène de surface (Figure 1b). L’érosion peut être causée par l’abrasion du vent, de l’eau, des différences de température et d’humidité ou par des facteurs mécaniques tels que le passage d’engins ou d’animaux. Sous l’effet de ces facteurs, les agrégats du sol se désagrègent en particules plus fines et plus mobiles. Cette désagrégation diminue l’infiltration de l’eau dans le sol, augmente le ruissellement, la formation d’une croûte de surface et la formation de rigoles (Legout et al. 2005, Martı́nez-Mena et al. 1999). La stabilité des agrégats dans les horizons de surface du sol est donc la propriété pédologique principale qui permet d’expliquer, de quantifier et de prédire les processus d’érosion (Le Bissonnais et al. 2007, Barthès & Roose 2002), alors que pour les glissements de terrain on s’intéressera aux valeurs de la cohésion interne et de l’angle de frottement interne de la masse de sol (Magnan 1991). Cette thèse ne s’attarde pas sur l’étude de l’érosion des sols, même si un travail mené en collaboration a permis de montrer que les processus guidant l’érosion et les glissements de terrain sont liés.

Table des matières

INTRODUCTION GÉNÉRALE
I. PRÉSENTATION DU CONTEXTE ET PÉRIMÈTRE DE LA THÈSE
I. 1. Contexte géographique, politique et sociologique de la thèse
I. 1. a. Les dégâts des glissements de terrain dans le Monde
I. 1. b. Situation en Chine du Sud
I. 1. c. Programmes chinois de lutte contre les glissements de terrain
I. 2. L’éco-ingénierie des glissements de terrain, débat scientifique en vigueur
I. 2. a. Ce que sont et ce que ne sont pas les glissements de terrain
I. 2. b. Qu’est-ce que l’éco-ingénierie, l’éco-ingénierie des pentes ?
I. 2. c. Le rôle des racines à l’interface entre la mécanique, l’architecture et l’hydrologie
II. QUESTIONNEMENT SCIENTIFIQUE, STRUCTURE DE LA THÈSE
II. 1. Objectif de la thèse et questions afférentes
II. 2. Présentation de la démarche scientifique
I. 2. a. Définitions et postulats préalables
I. 2. b. Présentation du plan de la thèse
III. PRÉSENTATION DES SITES D’ÉTUDE
III. 1. Le terrain en Chine du Sud
III. 1. a. Localisation géographique et administrative
III. 1. b. Une géologie complexe engendrant une biodiversité remarquable
III. 2. Les laboratoires
III. 2. a. UMR Amap, Montpellier
III. 2. b. Cemagref du Tholonnet et pépinière de Aix-les Milles
CHAPITRE I PAR QUELS PROCESSUS L’ARCHITECTURE RACINAIRE INFLUENCE-T-ELLE LA STABILITÉ DES PENTES ? INTRODUCTION AU PREMIER CHAPITRE
I. 1. INFLUENCE DE L’ARCHITECTURE RACINAIRE SUR LA RÉSISTANCE MÉCANIQUE
I. 2. INFLUENCE DE L’ARCHITECTURE RACINAIRE SUR LES FLUX HYDRIQUES
SYNTHESE DU PREMIER CHAPITRE
CHAPITRE II QUELLES SONT LES ESPÈCES-OUTIL32 LES PLUS EFFICACES POUR LA STABILISATION DES POINTS CHAUDS DE DÉGRADATION EN CHINE DU SUD ?
INTRODUCTION AU DEUXIÈME CHAPITRE
II. 1. SÉLECTION DES TRAITS RACINAIRES LES PLUS REPRESENTATIFS
II. 2. IDENTIFICATION DES MEILLEURES ESPECES-OUTILS
SYNTHÈSE DU DEUXIÈME CHAPITRE
DISCUSSION GÉNÉRALE
I. RÉPONSE AU QUESTIONNEMENT SCIENTIFIQUE
II. LIMITES DE LA THÈSE ET PERSPECTIVES DE RECHERCHE
II. 1. L’évaluation de l’efficacité d’une espèce : un exercice ardu
II. 1. a. Choix entre de multiples traits
II. 1. b. L’évolution des propriétés fonctionnelles d’un individu au sein d’une communauté
II. 1. c. La capacité d’une espèce à enclencher la succession des peuplements
II. 2. Intégration de tous les processus entre le sol et les racines
II. 2. a. Estimation des processus mécaniques
II. 2. b. Interactions entre processus mécaniques et hydriques
II. 3. La modélisation numérique pour une quantification intégrée
II. 3. a. Représentation 3D des résistances mécaniques
II. 3. b. Représentation 3D des évolutions de la pression hydrique
II. 3. c. Evolution temporelle des effets des racines sur la stabilité des pentes
CONCLUSION
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES

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