La dégradation des sols dans le monde

II LES PROCESSUS D'EROSION

L’érosion hydrique est un type d’érosion qui partage les mêmes processus communs à tous les types d’érosion: hydrique (eau), éolienne (le vent), glaciaire (la glace) ou gravitaire (la gravité). En réalité, les différents types d’érosion dépendent de la gravité qui agit sur l’eau (hydrique), sur les masses atmosphériques (éolienne), sur les masses de glace (glaciaire) et sur les solides (gravitaire). Les trois processus sont :

• Le détachement,
• Le transport,
• Le dépôt.

II.1 Le détachement

Avant que les sédiments et matières organiques soient transportés, ils doivent d’abord être détachés des forces cohésives présentes dans le sol. Ce détachement peut se faire par l’impact des gouttes de pluie, par une combinaison d’impacts des gouttes de pluie et du ruissellement, ou par le ruissellement seul. L’énergie requise pour détacher les particules est plus importante que pour les transporter. Dans un sol cohésif, il faut surmonter l’attraction entre particules (argiles, limons et matières organiques) afin de les mettre en mouvement. Pour des sédiments non-cohésifs, il faut lever les particules contre la gravité avant qu’elles soient mises en mouvement dans l’eau.

II.2 Le transport

Ceci correspond au mouvement des sédiments vers l’aval, que ce soit sur un versant ou dans un cours d’eau. Le transport peut s’effectuer dans l’air, comme c’est le cas pour le splash, ou dans l’eau par le ruissellement.

Le terme « capacité de transport », évoqué pour décrire la capacité du ruissellement à transporter des sédiments, est utilisé de 2 manières :

• La masse totale de sédiments que peut transporter le ruissellement (g/L ou kg/m3).
• La taille maximale des sédiments qui peuvent être transportés à un débit et vitesse d’écoulement donnés (à tel débit avec tel vitesse d’écoulement, des sédiments de telle taille peuvent être gardés en mouvement, les sédiments plus grossiers que cette valeur sont déposés...).

La quantité de sédiments transportés dans un écoulement et par unité de temps est égale à la concentration en sédiments (kg/m3) * le débit (m3/s) = kg/s. A la limite de la capacité de transport, l’écoulement ne peut pas transporter plus de sédiments, même s’il y a beaucoup de sédiments disponibles. Dans ce cas, l’érosion est dite « limitée par le transport ». Dans le cas où la capacité de transport n’est pas atteinte et que l’écoulement pourrait transporter plus de sédiments s’il y en avait, (mais tous les sédiments disponibles sont déjà en mouvement), l’érosion est dite « limitée par le détachement ».
L’écoulement de l’eau trie les sédiments par tailles par sa vitesse d’écoulement : plus la vitesse est importante, plus elle peut transporter des sédiments grossiers. Dès que la vitesse commence à se ralentir, les premiers sédiments qui se déposent sont les plus grossiers ; progressivement, les sédiments de tailles de plus en plus fines sont déposés au fur et à mesure que la vitesse d’écoulement diminue.
L’écoulement dans un cours d’eau représente donc une zone de tri sélectif dans laquelle il y a des zones de sédiments grossiers là où la vitesse d’écoulement est rapide et des zones de sédiments fins là où la vitesse d’écoulement est lente.

Regardez la vidéo ci-dessous, d'un cours d'eau chargé en sédiments après la pluie.

 

 

II.3 Le dépôt

Tôt ou tard, les sédiments transportés par le ruissellement se déposent. Le dépôt peut se faire à l’intérieur d’une parcelle sur le même versant, dans le fossé en limite de parcelle, sur la route, dans le ruisseau, une rivière, la mer... Très souvent les conséquences provoquées par le dépôt des sédiments sont aussi graves, voire plus graves, que celles provoquées par l’enlèvement de la terre sur le versant. Ce sujet sera traité dans le Module IV : Les conséquences de l'érosion.
Comme il a été décrit ci-dessus, le dépôt se fait en fonction de la vitesse d’écoulement : les sédiments sont déposés en fonction de leur granulométrie et de la vitesse d’écoulement. Les particules très fines, les argiles, sont transportées le plus loin.

II.4 Résumé des formes et processus

II.4.1) Les relations entre formes et processus d’érosion

• L’érosion par le splash résulte d’une combinaison de détachement par l’impact de gouttes de pluie et du transport dans l’air.
• L’érosion diffuse résulte du détachement par le splash dans une fine lame d’eau et du transport par le ruissellement.
• L’érosion concentrée résulte de détachement et du transport par le ruissellement.

II.4.2) Les relations entre texture du sol et processus d’érosion

• Les sols argileux ont une cohésion importante alors une vitesse d’écoulement élevée est nécessaire pour détacher les sédiments. Les particules d’argiles étant très petites, une fois qu’elles sont détachées, elles sont transportées en suspension jusqu'à ce que la vitesse d’écoulement devienne quasiment nulle.
• Les sols limoneux ou riches en sable fin ont une cohésion plus faible que les sols argileux mais représentent des particules encore très petites ; une vitesse d’écoulement moins élevée que pour les sols argileux suffit pour détacher les sédiments et la petite taille des limons assure qu’ils seront transportés loin facilement.
• Les sols riches en sable grossier ont peu de cohésion mais la taille plus importante des particules de sable fait que les vitesses d’écoulement pour le détachement et le transport sont plus importantes que pour les limons et le sable fin. La vitesse de détachement pour le sable grossier est inférieure à celle nécessaire pour les sols argileux, mais la vitesse de transport pour garder les sables en motion doit être beaucoup plus importante que pour l’argile.