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I. INTRODUCTION

Il y a plusieurs types de dégradation qui peuvent affecter le sol :

dégradation physique

dégradation chimique ;

dégradation biologique.

Ces dégradations s’auto entretiennent souvent et s’accentuent mutuellement.

Le cours de DRS de cette année mettra l’accent essentiellement sur un type de

dégradation physique qui affecte singulièrement les sols de la zone intertropicale :

l’érosion. Les autres types de dégradation seront abordés en tout début de cours du

point de vue de leurs causes, de leurs effets et des remèdes à y apporter (voir

documents photocopiés)

II. L’EROSION HYDRIQUE

A. Facteurs conditionnant l’érosion par l’eau

L’érosion est l’usure de la partie superficielle de l’écorce terrestre. Le sol est le

résultat de l’action lente et prolongée de l’atmosphère et de la biosphère sur la

lithosphère. C’est aussi le résultat de deux phénomènes dynamiques et contraires :

d’un côté la formation du sol (pédogenèse) entretenu par la décomposition des sols

(altération…) et de l’érosion qui use les sols en formation. Si la vitesse de l’usure est

assez lente pour que la vitesse de formation permette la compensation des pertes

subies, il s’établit un équilibre et le sol se maintient ; par contre si l’érosion s’accélère,

le sol s’amenuise et disparaît. Cette érosion accélérée est un phénomène dont

l’homme est le plus souvent le seul responsable. Dans les régions tropicale et

méditerranéenne les sols sont plus fragiles qu’en milieu tempéré.

1. Nature du sol

a. Evolution de la stabilité structurale et de la

perméabilité en zone sahélienne

Les sols ferrugineux tropicaux à dominante sableuse sont particulièrement

sensibles à l’érosion éolienne ; ils présentent une très instabilité de la structure dès

qu’ils sont cultivés ; dès la première année de mise en culture le pourcentage

d’agrégats stable et la perméabilité baissent, la fraction dispersée augmente si bien

que les risques de ruissellement et d’érosion s’accroissent.

b. Influence des autres propriétés du sol

Tout facteur contribuant à élever la cohésion et la stabilité des autres agrégats,

limite le ruissellement et donc l’érosion. Si la perméabilité est grande, la vitesse

d’infiltration reste grande et il faut dans ces conditions que les pluies atteignent un

niveau élevé en intensité et en durée pour que le ruissellement ait lieu. Par contre si la

perméabilité est faible, l’eau est très vite arrêtée dans sa descente, les horizons

supérieurs se saturent et le ruissellement se produit. Les colloïdes argileux et

humiques maintiennent la cohésion des agrégats et régulent la capacité en eau du sol.

De plus les bases surtout Ca++ et Mg++ floculent le complexe alors que Na+

provoque sa dispersion.

2. La pente

Partout la pente conditionne l’érosion du sol mais en zone tropicale il convient

de relever deux précisions :

l’érosion intense survient sur toutes inclinaison même les plus faibles

quand le sol est mal protégé ; des études comparatives de pentes en

zone tropicale ont montré que la pente ne joue qu’un rôle réduit dans le

déclenchement de l’érosion quand l’action des pluies est

prépondérantes.

un accroissement de pente aussi minime soit il exerce une influence

marquante sur le développement de l’érosion.

La pente conditionne donc puissamment l’importance de l’érosion en Afrique

tropicale

3. La végétation

a. Rôle modérateur sur l’érosion :

L’effet majeur de la couverture végétal réside dans le contrôle de l’énergie

cinétique des gouttes de pluie (partie aérienne) et aussi la réduction du battage du

sol. Il y a donc maintien de la structure et le ruissellement s’amoindrit

Les racines mortes constituent des canaux d’infiltration de l’eau, les racines

vivantes assurent la cohésion des particules du sol et empêchent donc leur

entraînement.

La matière organique améliore la structure, augment la capacité d’échange et

améliore la caractéristiques hydrodynamique du sol (la rétention en eau est

augmentée)

b. Variation des effets de la végétation selon sa nature :

La forêt est la formation la plus conservatrice tant à l’égard de l’eau que du sol.

Elle exerce une protection mécanique du sol. Les gouttes de pluie rencontrent

d’abord les feuillages et les rameaux qui brisent leur force, si bien que les gouttes qui

arrivent au sol ne provoquent plus le déplacement des particules. Les racines

stabilisent le sol et forment des conduits facilitant l’infiltration.

Cette action anti érosive de la forêt se trouve à un degré moindre sur les

formations végétales de régression telles que les broussailles après disparition de

l’essence forestière principale.

Les steppes agissent d’une manière analogue mais moins complètement. Par

contre une végétation herbacée couvrant complètement le sol a une action énergique

protectrice. La jachère a un rôle variable selon sa nature et sa densité. Les cultures

laissent place à l’érosion qui est d’autant plus marquée que les techniques culturales

ne tiennent pas compte de la conservation du sol.

4. L’homme

En zone tropicale où l’équilibre du milieu naturel est fragile l’homme est le

principal agent qui crée les conditions d’érosion par la mise en culture. Le

défrichement provoque une diminution de la cohésion et les façons culturales

annuelles mettent le sol en état de subir l’érosion selon leur nature et leur nombre. La

mécanisation de l’agriculture trop intensive et mal conduite cause de grave problèmes

dont :

Le passage répété d’engin mécanique tasse le sol d’où engorgement

rapide de l’horizon de surface et donc cause de ruissellement ;

Le travail remuant profondément le sol expose celui-ci à l’érosion si

bien que les pertes en terre sont considérables

B. Facteur causal de l’érosion par l’eau : les précipitations

atmosphériques

1. Influence de la hauteur des pluies

De nombreuses études ont montré qu’il n’existe, à l’échelle annuelle,

aucune relation entre la hauteur des pluies l’érosion et le ruissellement ;

Bien que la hauteur des pluies individuelles soit un facteur de saturation du

sol et donc de ruissellement, il n’existe aucune relation à ce niveau entre le

ruissellement (faible) et l’érosion ;

Les pertes en terres varient considérablement pour un même type de sol et

pour une même quantité de pluie tombée

2. Influence de l’intensité des pluies :

a. Action des gouttes : le battage

Les agrégats sont souvent très grands pour être entrainés par le ruissellement.

Par contre les gouttes de pluie sont douées d’énergie cinétique et exercent ainsi sur

les agrégats préalablement humectés un effet mécanique en détachant les particules

fines de la surface des agrégats et en les entrainant en suspension. Ainsi une

importante quantité de terre est mise à la disposition du ruissellement ; le battage

provoque donc une obturation de la porosité par conséquent une augmentation de la

hauteur d’eau ruisselée.

b. Influence prépondérante de l’intensité des pluies

L’érosion croît nettement avec l’intensité des pluies. En effet, il est évident que

le détachement des particules fines par l’énergie cinétique des gouttes dépend de la

taille et de la vitesse des gouttes (Ec = ½ mv2). Or la taille et la vitesse sont d’autant

plus grandes que les pluies sont intenses. Donc l’intensité des précipitations constitue

un facteur d’érosion plus important que leur hauteur ; l’énergie cinétique des gouttes

constitue le fondement de l’érosivité des pluies, (égale perte en terre/pluviométrie).

3. Influence de la fréquence

Entre deux pluies suffisamment rapprochées le sol n’a pas le temps de se

ressuyer alors sa saturation est vite atteinte et la dernière pluie, quelque soit son

caractère, ruisselle beaucoup plus qu’elle ne s’infiltre : de plus les agrégats recouverts

d’un film d’eau, voit le détachement de leurs particules fines apparaître très

rapidement si bien qu’une deuxième pluie même peu intense provoque une forte

érosion.

Remarque : l’intensité des pluies s’exprime en mm par unité de temps

I <= 7mm/15mn : Pluie très peu intense, peu érosive

7mm/15mn <I<15mm/15mn : Pluie moyennement intense et

moyennement érosive

I > 15mm/15 mn : Pluie très intense et très érosive

4. Variation chronologique de l’érosivité

En Afrique la dégradation subie par un sol se produit en un laps de temps

court. D’une manière générale le phénomène se produit en début de saison des pluies

caractérisé par des averses nombreuses et progressives. Le ruissellement et les pertes

en terre sont très variables avec les années, par exemple en 5 ans le coefficient de

ruissellement a varié de 6,8 à 61,4% à Madagascar ; il y a donc des années plus

dangereuses les une que les autres, comme il y a des mois plus dangereux que les

autres

C. Effets de l’érosion pluviale

Amont

Rides (nappe)

Rigoles (griffes)

Ravines (50 cm de profondeur)

Aval

a. Le splach

C’est l’érosion élémentaire résultant du choc de la pluie sur le sol ; les

particules projetées assez loin sont mises en suspension dans les eaux de

ruissellement.

Sens du ruissellement

b. Le ruissellement diffus et l’érosion en nappe

Lorsque le ruissellement est diffus, on a une érosion en nappe ;

Sur un versant l’eau qui ne s’infiltre pas se met en mouvement vers

l’aval sous l’effet de la pesanteur (écoulement gravitaire) : l’énergie

acquise par l’eau ruisselant à laquelle s’ajoute l’énergie des grosses

gouttes de pluie qui arrache et maintienne les particules fines en

suspension provoque l’érosion. En ce moment l’eau s’écoule sur le

versant en un réseau serré de filets minuscules devenant de plus en

plus importants et creusant de fines rigoles de quelques cm de

largeur et de profondeur.

c. Le ruissellement en rigole et l’érosion en griffe

Dans le cas de l’érosion en nappe, le réseau de fines rigoles peut être

facilement effacé par le passage d’instruments aratoires mais si le versant est plus

long ou la pente plus forte, ces rides se regroupent en rigoles plus larges et plus

profondes en forme de V ou de U (20 cm) : griffes

d. Erosion en ravine

L’aggravation des érosions en griffes provoque des ravines dont la taille varie

de 50 cm à plusieurs dizaines de mètres

e. Effets chimiques :

Aux pertes de terres dues aux effets mécaniques de l’érosion s’ajoutent

d’importantes pertes en éléments fertilisants ; les eaux de ruissellement présentent

des teneurs relativement élevées en éléments minéraux préalablement fixés sur le

complexe argilo humique. En effet, l’eau de pluie provoque la destruction des

agrégats.

D. Protection des sols contre l’érosion hydrique

Introduction

Il n’existe pas de solution passe partout pour lutter contre l’érosion des sols. Il

est nécessaire avant de s’attaquer aux phénomènes de connaitre le milieu où on est

amené à agir. Si les hommes (habitudes, manière de travailler la terre,), leur

environnement, le ou les buts recherchés. En état de cause, il est nécessaire d’avoir

une bonne connaissance de :

La lithologie ;

Les sols formés ;

Le climat local ;

Le couvert végétal ;

Les cultures en place.

Dans le principe, défendre les sols contre l’érosion c’est appliquer certaines

techniques, réaliser certains ouvrages matériels, mettre en place des plantations qui

contrecarrent l’action nocive de l’érosion.

Certains ont essayé très tôt de modéliser mathématiquement les pertes de terre

dues à l’érosion. Ces différents modèles mathématiques en relation avec l’érosion ont

pu aider dans beaucoup de circonstances à identifier les techniques à mettre en

œuvre pour lutter contre l’érosion. Mais ces modèles mathématiques ne sont pas

parfaits parce qu’il est extrêmement difficile de mettre en équation la nature. Par

exemple l’application de la formule de Wismaier au Maroc a été inopérante et

aberrante étant donné que la quantité de terre trouvée avec cette forme et celle

réellement mesurée sur le terrain présentent des différences énormes.

1. Quelques modèles mathématiques (voir documents photocopiés)

a. Formule de Hénin

L’érosion E est proportionnelle à l’intensité de la pluie Ip, à la pente du

terrain, à la fragilité ou la susceptibilité S du sol et inversement proportionnelle à la

perméabilité K et à l’importance de la végétation qui le couvre Ve.

On ne peut pas modifier l’intensité de la pluie, mais on peut adapter les

techniques culturales, les ouvrages matériels et les plantations à la pluviométrie

locale.

On peut agir sur la pente du terrain soit en la diminuant soit en édifiant des

terrasses soit en diminuant sa longueur en la coupant par des lignes de plantation des

banquettes ou des levers de terre.

Quant à la susceptibilité S et à la perméabilité du sol on peut les modifier par

des actions physiques et chimiques favorisant la formation des agrégats, diminuant la

dispersion des ciments colloïdaux, par un travail du sol, par l’incorporation d’humus,

etc.…

Enfin l’homme peut exercer une action importante sur la végétation selon qu’il

la favorise, la protège ou l’abandonne et la détruit, il accroît ou diminue l’érosion.

b. Equation universelle de perte de terre ou équation de

Wischmier :

C’est au USA que des études basées sur de nombreux relevés statistiques ont

permis pour la plus grande partie du pays d’établir les rapports pouvant exister entre

les pertes de terres d’une parcelle et différents facteurs.

La perte de sol A exprimée en tonne par unité de surface est proportionnelle à :

R indice ou index de pluie qui l’énergie globale de la pluie pendant la

période étudiées et de l’intensité maximum de cette pluie pendant la

même période ;

Aux facteurs K, LS, C, P, ces facteurs étant des rapports entre les

pertes de sols de la parcelle considérée compte tenu de ses caractères

comparée à une terre témoin.

K : est le coefficient caractérisant la résistance du sol

(contraire du S de Hénin ;

LS : caractérise la pente et la longueur de celle-ci ;

C : précise la culture pratiquée ;

P : dépend des techniques de conservation du sol cultivé.

L’intérêt immédiat de cette équation est d’essayer de chiffrer, de comparer les

différentes actions, les différents facteurs intervenant dans la perte de sol par érosion,

donc ceux sur lesquels il faut intervenir pour limiter le phénomène. Des coefficients

ont été précisés en Tunisie et en Madagascar, par contre au Maroc des chercheurs

estiment cette équation difficilement applicable car ayant constaté que les valeurs de

l’érosion calculées à l’aide de cette équation, n’avaient pas de rapport avec les

tonnages réellement mesurés.

Il existe d’autres formules de pertes de terre (voir documents photocopiés).

En tout état de cause, il est très difficile de mettre en équation le phénomène

naturel qu’est l’érosion car elle relève de situations spécifiques et il faut souvent de

nombreuses observations et études statistiques pour établir un modèle mathématique

infaillible.

2. Méthodes culturales anti érosives

a. Procédés biologiques

Ils sont ainsi dénommés car ils occupent le sol au maximum dans le temps et

l’espace par les parties aériennes et souterraines. Ils concourent ainsi à rétablir,

améliorer ou maintenir la structure.

Ces procédés sont souvent assortis de façons culturales suivant les courbes de

niveau et peuvent suffire à prévenir l’érosion sur les pentes modérées. Selon les types

de culture on distingue :

a1. Couvertures vivantes

C’est un couvert végétal de densité convenable permettant de protéger le sol

des interlignes contre l’action de la pluie et du ruissellement tout en apportant de

l’humus. Le plus souvent on utilise des légumineuses ou parfois des graminées.

L’inconvénient est que cette couverture végétale peut, en période sèche, concurrencer

fortement les cultures en eau : alors il faut faucher.

a2. Paillage ou ‘’mulching’’

Il consiste à recouvrir le sol des interlignes culturaux d’une couche de 10 à 20

cm de matière végétale morte appelée paillis ou ‘’mulch’’. L’avantage est la protection

contre les gouttes de pluie et l’obstacle au ruissellement. Il y’a aussi la stimulation de

l’activité biologique et l’apport de matière organique, la protection du sol contre les

radiations solaires (conservation des eaux du sol), l’obstacle aux mauvaises herbes et

le freinage de l’évaporation.

L’inconvénient c’est l’aggravation des risques d’incendie, la favorisation de la

lixiviation. En zone humide, il est difficile de se procurer cette paille

a3. Cultures annuelles

Les techniques sont placées selon leur mode d’action :

Rotation des cultures : pour maintenir la fertilité à long terme, la

rotation s’est imposée depuis fort longtemps. Elle influe

favorablement sur la teneur en humus et la stabilité des agrégats.

Son rôles anti érosif est beaucoup plus important si elle est établit

avec le souci d’assurer une meilleure couverture du sol dans le temps

et dans l’espace ;

Culture associées : si une plante cultivée couvre mal le sol (maïs par

exemple), même momentanément, l’emploi d’associations de

cultures permet, elle, de couvrir et de protéger au maximum le sol ;

Culture en bandes alternées : elles consistent à disposer des bandes

de cultures de manière successive de telle sorte qu’au moment où

une bande est dénudée, les deux bandes adjacentes soient couvertes

de végétation. Ceci permet d’intercepter les eaux de ruissellement et

réduit aussi la vitesse d’écoulement. L’inconvénient est de réduire de

manière importante la surface agricole utile.

a4. Entretien et accroissement des réserves organiques

Enfouissement des résidus de récoltes : par rapport aux fumures

organiques cette méthodes à l’avantage de ne pas nécessiter de

transports, toutefois elle n’est intéressante que si l’agriculture est

déjà mécanisée et si la plante offrent une masse végétative

intéressante.

Jachère : c’est une terre en repos faisant partie d’un assolement qui a

été précédemment cultivé et sur laquelle l’homme n’intervient pas.

La jachère est un moyen d’améliorer simultanément la fertilité des

sols épuisés et de rehausser la résistance du sol à l’érosion.

Les engrais verts : c’est une plante améliorante cultivée et qui est

destinée à être restituer au sol sous forme de matière fraiche afin de

l’enrichir en matière organique mais pour que les engrais verts

remplissent leur rôle anti érosif il faut :

qu’ils couvrent le sol rapidement et parfaitement ;

qu’ils puissent fournir très rapidement une importante

quantité de matière organique facile à enfouir.

La fumure organique : elle lutte contre l’érosion car elle permet :

l’accroissement du pouvoir de couverture du sol ;

et une meilleure cohésion du sol.

D’ailleurs, avant tout apport de fumure minérale, il faut d’abord songer à

apporter de la fumure organique : ceci est surtout valable au Sahel

b. Le travail du sol

Le travail du sol est d’autant plus important que c’est la première mesure de

lutte contre l’érosion. Il peut améliorer la structure de façon immédiate en

permettant la reconstitution des agrégats, en enfouissant les matières organiques,

améliorant ainsi l’aération, les possibilités d’infiltration, donc réduisent le

ruissellement. Il peut toutefois être préjudiciable pour certaines terres :

en effet certains outils laissent les sols creux, des cavités se

constituent lors du déplacement de gros cailloux en profondeur, ce

qui nuit à l’installation des racines.

Le labour à sec est déconseillé (très grosses mottes, usure rapide des

pièces travaillantes, force de traction très élevée : le taux d’humidité

optimal pour effectuer un labour se situe un peu en dessous de la

capacité de rétention pour la plupart des sols de l’Afrique de l’Ouest.

Compte tenu de l’évaporation intense dans ces zones, la marge de

temps disponible après chaque pluie utile pour éxecuter le labour

sera faible (2 à 3 jours).

Le labour avec toujours le même outil, finit par créer une semelle de

labour qui dans certains cas, sur les pentes, peut favoriser le

glissement du sol travaillé. Le labour retourne le sol et peut ramener

en surface de la terre à mauvaise structure quand la terre arable est

peu épaisse ;

Le labour comparé à un travail qui ne retourne pas la terre

(scarifiage) est une cause d’érosion s’il est réalisé dans le sens de la

pente.

Le labour retourne le sol, ramène en surface de la terre à mauvaise

structure quand la terre arable est peu épaisse ; l’introduction du

tracteur dans un tel sol peut ruiner définitivement le terrain ;

Sur terrain en pente avec un sous sol dur et imperméable, le travail

très superficiel du sol peut provoquer la perte de sol et de semences

à l’occasion d’un orage.

Les rooters, les scarificateurs permettent de fendre le sol profondément, sans

le retourner, laissant en place les divers horizons, mais les mauvaises herbes ne sont

pas détruites : on recommande dans ce cas le travail profond sans retournement au

moment où l’érosion est le plus à craindre et le labour classique plus superficiel pour

enfouir le fumier, préparer les semis.

Le sous solage consiste à attaquer le sol en profondeur à l’aide de sous-soleuse

attelées à des tracteurs de 35 à 100 chevaux selon la compacité du sol : si le labour

s’avère être un facteur de dégradation du sol (terre légère), le sous solage peut lui être

substitué

On procède ainsi à un approfondissement du profil cultural mais les mauvaises

herbes ne sont pas détruites et elles tendent à être envahissantes : on recommande

dans ce cas le travail profond sans retournement au moment où l’érosion est le plus à

craindre.

Rootage et labour doivent être exécutés suivant les courbes de niveau

(contourning). Les sillons suivant le sens de la pente sont autant d’amorce de rigoles

concentrant l’eau l’incitant à ruisseler, les sillons horizontaux au contraire font

obstacle au ruissellement et incitent à l‘infiltration.

c. Autres techniques et ouvrages de protection contre l’érosion

c1. Le billonnage

Dans les régions humides, les ados ou billons sont indispensables pour faciliter

l’évacuation des excès d’eau. Ceux sont des accumulations de terres bombées, leur

largeur à la base est très variable : 60 cm à 1 m en Casamance et peut aller de 4 à 6 m

dans certaines zones à forte pente. Ils peuvent être exécutés à la charrue ou mieux

avec un disque spécial billonneur (disk ridger).

c2. La double dérayure

(Voir photo dans document photocopié) il s’agit d’un double sillon exécuté sur

un terrain en pente de distance à distance et qui finit par faire évoluer le terrain en

terrasse. Tout partage de terrain en bandes allongées perpendiculairement à la pente,

délimitées par des sillons ou des buttes soigneusement conservées, provoque une

évolution très facile de la bande cultivée vers l’horizontalité. L’évolution est d’autan

plus rapide qu’on l’a hâte par des labours en versant vers l’aval, s’arrêtant à la nervure

de base.

c3. Les murettes ou murets

Ils sont construits à base de pierre souvent pour stabiliser des terrasses

c4. Les lignes de pierre ou cordons pierreux

(Voir document)

c5. Les terrasses (bench terrace) :

Elles sont exécutées sur forte pente (voir document), elles permettent de

cultiver horizontalement sur des terrains pentus en même temps qu’elles permettent

de lutter contre l’érosion

c6. Les banquettes (« terrace » en américain)

Les banquettes ou terrasse des américains cherchent non pas à ramener le sol

à l’horizontal comme les terrasses (bench terrace) mais à la couper de distance en

distance et selon les courbes de niveau, par des obstacles horizontaux du genre talus

ou fossé dont le but est de :

Briser l’énergie de l’eau en l’obligeant à s’infiltrer ou à s’écouler

lentement le long des courbes de niveau vers des

exutoires spécialement défendus contre l’érosion;

Retenir la terre éventuellement arrachée en amont : on crée ainsi sur

une pente ou mieux un bassin versant, un réseau de banquette ; on

cultive alors entre les banquettes ; les banquettes peuvent aussi

servir d’appui à des plantations fruitières ou forestières.

c6.1. La banquette élémentaire

Elle tient à la fois de la terrasse et du fossé. On y distingue trois parties

le talus le fond et le bourrelet. L’importance et la forme données à chacun de

ces éléments permettent de distinguer trois profils théoriques :

le profil déversé vers l’amont ou profil en « V » typique : il est

constitué par une simple saignée en V très évasée formant le

canal de la banquette dont le fond se poursuit sans cassure sur

les terres du bourrelet : ce profil d’exécution facile et solide ; il

favorise l’évacuation des eaux de ruissellement au dépend de

l’infiltration et de la circulation. Il peut être utilisé dans un but de

paravalanche en haute montagne.

le profil normal à fond plat : il est bien constitué par une large

sole étalant les eaux de ruissellement et un bourrelet nettement

individualisé. Ce profil plus fragile que le précédent, favorise

l’infiltration et la circulation ; il peut être facilement aménagé en

chemin d’exploitation. Le fond doit toujours avoir une légère

contrepente rejetant les eaux au pied du talus ;

les profils amortis sans recours aux talus amont et à bourrelet

émoussé permettent le passage partiel ou total des instruments

agricoles. Ces profils sont exécutables seulement sur faible pente

c6.2.Les différentes banquettes

Elles dérivent toutes des trois profils théoriques citées plus haut. Ces profils

ont été adaptés aux différentes pentes, aux différentes spéculations agricoles tant aux

USA qu’en Tunisie et en Algérie.

Il y a cinq grands types de banquettes :

Pour les faibles pentes : banquette à profil amortis donc entièrement

cultivables ou presque destinés à renforcer le travail du sol selon les

courbes de niveau : deux variantes peuvent être construites:

La banquette d’absorption ou de rétention ou de remblai ou

« rigde terrace » ou à triple courbure (voir documents

photocopiés) : elle convient aux pentes jusqu’à 5% seulement

sous les climats peu pluvieux et à pluies surtout estivales qu’il

faut garder précieusement et sur les sols qui absorbent bien.

Ce sont de légers bourrelets édifiés par de la terre prise en

amont et en aval. Ces banquettes sont parfaitement

horizontales ;

La banquette de canalisation ou de diversion ou de Nichols ou

à double courbure ou « Channel terrace » : elle convient à des

pentes de 10 à 12% sur des sols relativement imperméables

dont il faut évacuer l’excès d’eau sans érosion et sans entraver

le passage des machines. L’élément essentiel ici est le fossé

très évasé, le bourrelet n’étant que le rejet vers l’aval de la

terre du fossé. Une légère pente longitudinale (0,5%) est

donnée à la banquette qui débouche vers un exutoire enherbé.

Ces banquettes sont cultivées comme le reste du terrain ;

Pour les pentes supérieures à 12%, il faut passer à des profils plus

accentués : la culture n’est plus possible sur les banquettes mais entre

les banquettes ; le bourrelet peut cependant porter des arbres. Il y a

deux profils types :

La banquette à profil normal ou banquette algérienne : très

couramment utilisée, elle convient aux sols de 30 à 40 % de

pente. Tracée avec un tracteur à chenille avec pelle à l’avant,

elle présente un fond plat légèrement incliné à l’avant et

pouvant servir de chemin. Elle est limitée à l’amont par un

talus assez fortement pentu et à l’aval par un bourrelet. Si la

pente est modérée (15 à 20%) la distance entre banquette (20

à 50 m) est suffisante pour que les cultures y soient

effectuées. Si la pente est forte (30 à 40%), le rapprochement

trop important des banquettes (12 à 14 m) ne permet que des

cultures arboricoles;

La banquette à profil déversé ou banquette forestière ou

gradin forestier ; elle est adoptée pour les pentes supérieures

à 40% qui ne devrait porter que de la forêt ;

Le gradin à canal : c’est une variante de la banquette à profil

déversé, c’est en fait une très petite banquette de reboisement

établi à forte densité.

1 m

c7. La levée de terre

Souvent effectuée en limite d’un terrain pour compléter un réseau de

banquette ; les levées de terre sont en fait des banquettes d’assez grandes dimensions

2 à 5 m

de 80 à 180 cm de haut et de 3 à 7 m d’emprise. Ces levées de terre sont très souvent

plantées d’une à plusieurs lignes d’arbres qui les fixent définitivement. Si elles sont

enherbées, elles remplissent la fonction des autres banquettes : stopper l’érosion,

retenir l’eau ou la diriger vers un exutoire

c8. Le fossé de protection

Il est creusé en amont d’une zone pour la protéger contre l’eau et

l’alluvionnement chaque fois qu’il n’est pas possible d’empêcher le ruissellement. En

effet si le terrain en amont ne peut pas être terrassé (trop rocheux ou régime foncier),

le ruissellement est inévitable.

c9. Les exutoires :

Un réseau de banquettes ou de fossés provoque un rassemblement de l’eau

en excès qui n’a pu s’infiltrer aux extrémités des banquettes. C’est le cas aussi des

planches parallèles aux courbes au niveau mais affectées d’une certaine pente. Il faut

recevoir les eaux et les diriger vers des zones d’épandage et d’infiltration ou bien vers

des cours d’eaux, des retenues etc., sans raviner le sol. C’est donc avant même la

construction des banquettes qu’il faut prévoir l’aménagement d’exutoire.

On distingue :

Les exutoires naturels (large dépression, ravin stabilisé par la

végétation, bois dense occupant également une dépression peuplé

d’espèces ayant un fort pouvoir de pomper l’eau comme l’eucalyptus,) ;

Les exutoires artificiels : ce sont des fossés très évasés.

III. L’EROSION EOLIENNE

A. Cause et mécanisme

En zone tropicale sèche où les conditions de climat sont souvent

draconiennes en saison sèche, le vent peut entraîner une dégradation profonde du

sol. En effet la pluviométrie ne dépasse souvent pas 700 mm et la saison sèche longue

laisse le sol très peu couvert de végétation herbacée.

Les agents causant l’érosion éolienne sont de deux types:

Agents actifs : le vent soufflant sur une surface nue ;

Agents passifs : une végétation rabougrie et clairsemée, un sol

meuble et sec.

1. Le vent

Le déplacement des particules du sol est lié à l’intensité du vent donc à sa

vitesse du vent et à la taille des particules.

a. Vitesse du vent (v)

C’est le facteur principal de l’érosion éolienne. Au niveau de la surface du

sol cette vitesse est nulle ; ainsi, plus on s’élève, plus elle augmente et ceci comme le

logarithme de la hauteur : ceci s’appelle zone de turbulence par opposition à la zone

d’immobilité (surface). L’épaisseur de la couche d’air immobile varie avec le degré de

rugosité de la surface et elle est d’autant plus grande que la rugosité est forte.

b. Dimensions des particules

Les particules de diamètre voisin à 0,1 mm sont entraînées les premières.

Les particules de diamètre plus petit présentent une forte cohésion et leur faible

dimension ne leur permet d’atteindre la zone de turbulence. Les particules les plus

grosses ne peuvent être déplacées que par des vents violents : exemple à 30 cm du sol

la vitesse du vent doit être au moins de 15 km/h pour entraîner les particules de 0,1

mm. Elle doit être de 20 km/h pour amorcer le mouvement des particules plus

grosses. La dimension des particules influent sur la nature du mouvement :

Les particules plus grosses roulent ou glissent à ras de terre :

reptation ;

Les particules moyennes avancent par bond : saltation ;

Les particules fines sont projetées en l’air sous forme de poussière

par l’impact des gros grains : suspension.

Plus l’étendue du terrain soumis à l’action du vent est grande, plus les

impacts des particules déplacées sont nombreux, si bien qu’au fur et à mesure que le

phénomène se déplace le nombre de particules mises en mouvement augmente : c’est

l’effet d’avalanche.

Les vents tropicaux sont souvent réguliers (mousson) ou violents (tornade)

et peuvent atteindre des vitesses très élevées (100 km/h). Le vent le plus fréquent en

zone sahélienne est l’harmattan qui est un vent continental chaud et très sec. Il

souffle pendant la saison sèche période durant laquelle le sol est dépourvu de

végétation herbacée.

2. Nature et état de la végétation

La végétation, en maintenant la cohésion de la couche superficielle du sol,

et en retenant les particules, s’oppose à l’effet d’avalanche et constitue la meilleure

protection contre le vent. En zone aride et semi aride la végétation herbacée est

clairsemée rabougrie, et disparaît totalement pendant la saison sèche.

Les plantes ligneuses elles sont tout simplement rares. Dans les champs

cultivés, les chaumes sont enlevés ou pâturés. Il s’en suit que le sol reste partout

découvert et soumis aux vents violents de périodes sèches.

3. Nature et état du sol

Les sols les plus sensibles à l’érosion éolienne sont les sols à texture

grossière riches en sable fin et pauvres en colloïdes (argile et humus). Or en zones

aride et semi aride, ces sols sont prédominants. La sensibilité du sol à l’érosion

éolienne peut être accrue par :

La mise en culture (qui entraîne la dégradation de la structure) ;

Les façons culturales répétées en saison sèche ;

Le piétinement des animaux à sabot divisé (chèvre).

Par contre tout ce qui contribue à augmenter la rugosité de la surface du sol

augmente l’épaisseur de la couche d’air immobile au dessus du sol et le protège contre

le vent.

B. Effets de l’érosion éolienne

1. Effet sur le sol

Le vent entraîne d’abord les éléments fins (limons, sables fins, matière

organique). Ainsi la structure du sol se dégrade, les agrégats s’émiettent, le sol

devient sableux et donc de plus en plus sensible à l’érosion éolienne.

Dans les sols les plus dégradés, la surface se ride en saison sèche et se

couvre de petites dunes. Le sable transporté par le vent est arrêté par les buissons et

forme de petites buttes aux pieds des arbustes. Du fait de la disparition des éléments

fins, la capacité en eau du sol diminue d’où la dégradation progressive de la

végétation herbacée.

2. Effets de la végétation

Deux types d’actions sur la végétation : mécanique et physiologique

Action mécanique : les particules transportées heurtent avec violence

les tiges et les feuilles et peuvent causer des blessures profondes.

L’entraînement des particules provoque le déchaussement des plantes

en zone de prélèvement et leur ensevelissement en zone de dépôt.

Action physiologique : le vent augmente l’évapotranspiration (le

pouvoir évaporant de l’air est proportionnel à la racine carrée de la

vitesse du vent) et exerce une action desséchante par conséquent sur le

végétaux. De plus la capacité de rétention étant fortement diminuée par

l’entraînement des particules fines, le déficit hydrique est accru et

devient désastreux pour la production végétale.

C. Protection des terres contre l’érosion éolienne

1. Protection des terres cultivées

a. Les brise-vents

Il existe deux sortes de brise vents :

Les brise vents inertes (murettes de pierre sèches, palissades etc.) : ce

sont de mauvais brise-vents ;

Les brise-vents vivantes : rideaux d’arbres et d’arbustes, bandes de

plantes annuelles.

Les brise-vents exercent d’une part une action mécanique qui consiste à

réduire la vitesse du vent et d’autre part ils contribuent à modifier le microclimat.

Le brise vent protège sur une distance de 12 fois sa hauteur côté sous le

vent et 1 fois sa hauteur côté au vent. Son efficacité varie avec sa perméabilité

(égale proportion de vides par rapport au total). Une perméabilité faible provoque

une baisse de la vitesse du vent mais crée des tourbillons qui réduisent la zone

protégée. On estime la perméabilité optimale à 40% ou 50% de vides.

Le brise-vent doit être continu car les brèches sont dangereuses à cause de

l’effet venturi (c’est le fait que lorsqu’on pratique une ouverture sur un rideau, on

augmente la vitesse du vent). L’effet maximum de protection est obtenu lorsque le

brise-vent est perpendiculaire à le direction du vent.

Les brise-vents font généralement baisser l’évapotranspiration. Mais en

zones arides l’effet du brise-vent se traduit au contraire par une augmentation de

l’évapotranspiration due à l’évaporation d’eau par le brise vent lui-même.

D’autre part les brise-vent ont un rôle modérateur sur les températures

extrêmes. Les caractéristiques des espèces sont :

Hauteur suffisante ;

Croissance rapide ;

Feuilles persistantes ;

Encombrement réduit ;

Bois non cassant ;

Concurrence réduite.

b. Les autres procédés

Ce sont :

les résidus végétaux ;

les cultures courantes ;

les façons culturales, etc.

2. Protection des pâturages

Par le broutage et le piétinement, les animaux détruisent l’herbe et

transforment en poussière la surface du sol, la rendant ainsi sensible à l’érosion

éolienne.

Le surpâturage est donc la cause essentielle de l’érosion éolienne sur les

parcours. Il se manifeste surtout autour des points d’eau, le long des passages et en

zones d’ombre. Pour y remédier, il faut multiplier les points d’eau et abris, et les

mettre périodiquement en défens, puis faire une rotation des parcours, constituer des

réserves de fourrage et à l’extrême faire des pâturages artificiels.

3. Fixation des dunes

a. Généralités

Chaque fois que des vents violents et réguliers soufflent sur de grandes

étendues sableuses, il se forme des dunes. Lorsque les dunes ne sont pas recouvertes

de végétation ou pour une raison quelconque (passages répétés, mise en culture, etc.)

la végétation qui les recouvre est détruite, elles se mettent en mouvement et se

déplacent dans le sens des vents, envahissant tout sur leur passage.

Pour fixer les dunes maritimes, on peut construire le plus près possible de

la mer une dune artificielle ou cordon littoral destinée à arrêter les apports de sable

venus alimenter les dunes. On commence alors par effectuer le long de la mer un

clayonnage fait au moyen de piquets de bois reliés entre eux par des branchages pour

constituer un obstacle aux grains de sable. Ces grains de sable s’accumulent derrière

la palissade jusqu’à ce que l’on obtienne le profil d’équilibre de la dune. On peut

alors commencer la fixation des dunes situées en arrière du cordon littoral en

installant par bouture ou par semis des espèces végétales couvrant bien le sol.

Pour fixer les dunes continentales, on peut effectuer un quadrillage assez

dense au moyen de clayonnages enfoncés dans le sable de la dune. C’est à l’intérieur

de ces clayonnages qu’on fait le semis ou le bouturage des espèces végétales fixatrices.

Pour éviter l’ensablement et le déchaussement des jeunes plants, on

recouvre le sol de matériaux divers selon les potentialités de la zone (ex : branchages

ou feuilles de palmier, film protecteur à base de caoutchouc très fin, etc.)

b. Cas des dunes quaternaires du littoral nord sénégalais

b1. Les dunes vives récentes

Elles sont blanches et datent de la période actuelle et subactuelle. Elles

forment une bande blanche s’étendant le long du littoral. Elles sont très mobiles du

fait du vent et tendent à surplomber les autres formations dunaires et à combler les

dépressions des Niayes en progressant vers l’intérieur du pays. Un programme de

reboisement initié par les Eaux et Forêts a consisté à fixer ces dunes par une ou deux

bandes de filao d’une largeur d’environ 200 m après stabilisation mécanique des

sables.

b2. Les dunes jaunes (semi fixées et ravivées)

Elles sont post noakchottiennes (5500 ans BP) et représentent le second

système subactuel. Elles s’étendent elles aussi le long du littoral nord entre les dunes

blanches plus proches de la mer et les dunes rouges plus continentales. Ces dunes de

teinte jaune ocre sont en partie fixées par une végétation psammophile clairsemée

d’Ipoméa asarifofolia, Sporobolus spicatus, Aristida stipoides, etc. (dunes jaunes

semi fixées). D’autres sont nues comme les dunes blanches, effet de ra vivement du

au vent (dunes jaunes ravivées). Le Service des Eaux et Forêts a préconisé à un

moment pour fixer et reboiser ces dunes, l’Eucalyptus, les Acacias australiens

b3. Les dunes rouges ogoliennes

C’est l’unité géomorphologique dominante du littoral nord. Ces dunes se

sont mises en place à une période sèche qui s’est établie entrainant une extension du

Sahara vers le Sud ; une véritable erg de dunes rouges submergeant alors l’ouest du

pays. Cette phase sèche dite de régression ogolienne est datée de 20.000 à 12.000 ans

BP (Before present). Ces massifs dunaires sont les témoins de désertification

tropicale correspondant aux glaciations des pays tempérés. Ces dunes sont

aujourd’hui naturellement fixées et des sols ferrugineux tropicaux s’y sont développés