1. Milieu equatorial :

La zone équatoriale se situe dans la zone de convergence intertropicale. Aujourd’hui, c’est une des régions du monde qui subit les plus grands bouleversements écologiques. Dans ces milieux, il y a une très grande biodiversité végétale et animale ; plus de 50% des espèces connues de la planète y sont présentes et des milliers d’espèces n’ont pas encore été identifiées. La vie se développe là où il y a de l’eau et de l’énergie, et dans ce contexte où les deux sont abondants, les espèces peuvent occuper des niches écologiques très étroites. Malheureusement, des espèces qui occupent des niches spécialisées sont particulièrement vulnérables à des changements environnementaux. Puisqu’elles ne peuvent vivre que dans des conditions très spécifiques, le moindre changement les fragilise ou les élimine. En général, les espèces les plus vulnérables sont celles qui occupent des niches étroites et celles qui nécessitent beaucoup d’espace, deux types que nous trouvons dans les forêts tropicales qui sont en cours de décimation à une vitesse inquiétante. Ici plus qu’ailleurs, la dégradation des sols a des conséquences qui vont bien au-delà de la perte de productivité du sol. Dans les milieux tempérés, l’érosion et la dégradation des sols concernent surtout la rentabilité des surfaces et la pollution des eaux et sols. Les implications de l’érosion sur la biodiversité ne sont pas négligeables, mais elles ne sont pas du même ordre que dans les milieux équatoriaux où la dégradation des sols est synonyme de dégradation du milieu dans son ensemble, et plus particulièrement de sa biodiversité.

La météorisation physique est faible – il fait chaud toute l’année alors les cycles de chaud/froid qui pourraient contribuer à une fracturation de la roche par gel/dégel ou contraction/expansion sont quasi -inexistantes. Il ne reste que l’effet des racines qui s’introduisent dans les fractures/ouvertures dans la roche, mais la zone racinaire est déjà très altérée, donc le potentiel est faible.

• Par contre, la météorisation chimique est très intense et est à l’origine de la plupart des processus qui altèrent le paysage et qui sont spécifiques aux milieux équatoriaux.
• L’érosion hydrique sous forêt est quasi-nulle : les taux d’infiltration sont très importantes grâce à la forte densité du couvert végétal, et le ruissellement, quand il existe, se fait généralement sous une forme diffuse dans la litière de la forêt.
• L’érosion par mouvements de masse peut être importante : ce sont des sols souvent argileux et humide, donc très lourds et la reptation lente par solifluxion est omniprésente.
• L’érosion par le transport de solutés est la forme dominante de l’érosion. Dans ce cas, la l’altération chimique réduit les matériaux géologiques et pédologiques à des formes ioniques qui sont ensuite exportées dans les eaux de percolation et de ruissellement.
• Un modelé de plaines ou de collines arrondies forme le paysage puisque l’attaque des substrats géologiques par la météorisation chimique réduit les angles.
• Très peu de roche nue : pratiquement toute la surface est couverte de végétation, sauf pour quelques « mornes » - l’équivalent de l’inselberg (ou monadnock) du milieu semi-aride – des roches granitiques, très résistantes, qui sortent du paysage.

Traditionnellement c’est une zone de chasse et cueillette grâce à l’abondance de la faune et la flore. Dans le passé, les activités agricoles étaient restreintes à la forme de cultures sur brûlis (« slash and burn »). Dans cette pratique, un secteur de la forêt est brûlé, cultivé pendant 2 à 3 ans et abandonné pour 15 à 20 ans. Le brûlage qui détruit la forêt ne sert pas uniquement à dégager de l’espace cultivable. Il augmente localement et temporairement le pH (apport de bases dans les cendres) et les taux d’éléments nutritifs, ce qui augmente la fertilité du sol pendant quelques années. Ce système de culture marche bien tant que la superficie exploitée est petite et que la rotation entre brûlages est longue. La période de repos entre brûlages permet à la forêt et au sol de récupérer.

Aujourd’hui, plusieurs facteurs convergent pour aggraver la déforestation :

1. Une forte croissance de la population : il y a donc plus de besoins en terres cultivées et une plus grande demande de bois comme source d’énergie, essentiellement sous forme de charbon de bois.
2. L’accroissement des surfaces cultivées pour une production alimentaire exportatrice – l’Amérique du Sud produit du bœuf pour l’Amérique du Nord principalement, mais ailleurs aussi. Typiquement, les terres sont dégagées mécaniquement ou par brûlage, cultivées pendant quelques années et ensuite transformées en pâturage extensif.
3. Transport du bois. Congo (Photo: R. Grandjean) Une intensification dans l’exploitation et l'exportation de la ressource « bois », la demande en meubles en tek et autres bois exotiques sont en pleine expansion. Beaucoup de ces produits sont le résultat d’une exploitation forestière illégale de forêts vierges puisqu’il est plus rentable de couper une forêt existante que de planter et de récolter quelques dizaines d’années après.
4. Les feux de forêts – plus de monde, plus de défrichage, plus d’incendies non-contrôlés...

Les conséquences pour l'environnement

1. Les incendies et le défrichage de millions de km2 de forêt augmentent la teneur en CO2 de l’atmosphère et contribuent à l’effet de serre puisqu’il y a moins de photosynthèse et plus de combustion. Au-delà de la contribution directe des apports de CO2 à l’effet de serre, les impacts climatiques mondiaux et régionaux sont en cours d’étude : les feux de forêt introduisent des tonnes de poussières et cendres qui absorbent ou réfléchissent plus de rayonnement solaire, et l’altération du couvert végétal a des conséquences sur les précipitations à l’échelle régionale à cause d’une plus faible évapotranspiration.
2. Une perte de biodiversité : il y a eu d’autres extinctions massives dans le passé, des périodes pendant lesquelles des milliers d’espèces ont disparu en relativement peu de temps. Aujourd’hui, pour la première fois dans l’histoire de la planète, l’extinction est faite par des activités d’une seule espèce et non pas pour des raisons de changement climatique indépendants de l’homme.
3. Il faut retenir que l’agriculture conduit toujours vers une perte de biodiversité. Les médias parlent beaucoup de manipulations génétiques, mais ceci conduit inévitablement vers un appauvrissement des espèces et non pas une diversification. A l’échelle mondiale, moins de variétés génétiques couvrent des surfaces plus importantes que dans le passé. L’agro-industrie élabore et commerciale des produits plus rentables mais avec moins de choix. Ceci est aussi vrai pour les animaux que les végétaux. Quel pourcentage de notre lait provient de la race Holschtein aujourd’hui ?
4. Au-delà d’une attaque directe sur certaines espèces, il y a la perte d’habitat. La déforestation réduit la superficie des zones habitables et la transforme en surfaces plus morcelées. Une stratégie potentielle est de créer des couloirs entre patches de forêt mais l’efficacité de cette méthode reste à démontrer pour plusieurs espèces.

La perte du couvert végétal provoque inévitablement une érosion aggravée. Les forêts équatoriales reçoivent des milliers de mm d’eau par an, plus que n’importe où ailleurs dans le monde. Sous un couvert végétal naturel et dense, ceci provoque peu d’érosion. Sur une surface mise à nue par la déforestation, les taux d’érosion sont instantanément catastrophiques. De plus, les routes forestières ouvertes pour accéder aux lieux de coupe et pour sortir le bois sont des chemins en terre non aménagés pour gérer les eaux de ruissellement. Souvent, elles concentrent le ruissellement et provoquent un ravinement local extrêmement important. Indépendamment de l’érosion, la mise en culture de sols peu adaptés à des activités culturales crée de vastes tractes de terres peu fertiles et envahies par des adventices. La fertilité des oxysols, comme il a été décrit dans le Module II , est naturellement faible : les argiles ont une faible CEC et le pH est très acide. Ces sols maintiennent une végétation luxuriante grâce au cycle des matières organiques (Consulter l'Essentiel sur La Décomposition de la Matière organique ). Lors du dégagement de la forêt pour la mise en culture, il y a une injection de bases et d’éléments nutritifs qui remontent temporairement la fertilité du sol. Cet effet est maximal la première saison après le défrichage mais diminue très rapidement. En absence d’apports organiques naturels par la forêt ou d’un investissement énorme en engrais et amendements (irréalistes dans les pays équatoriaux), les sols ne peuvent que donner de faibles rendements. Avec l’abandon des rotations longues du système de cultures sur brûlis, la seule alternative pour maintenir les mêmes productions est d’augmenter la surface cultivée, et donc de couper/brûler/défricher davantage de surface…

Dans le contexte spécifique des milieux équatoriaux, il faut souligner l’impact des changements dans l’occupation du sol ainsi que de la dégradation des sols sur les flux hydrologiques et les risques de crues catastrophiques. Sous forêt, les fortes pluies sont quasiment entièrement infiltrées dans le sol grâce au couvert végétal très dense et à l’épaisseur des sols fortement altérés. Suite à une déforestation, l’infiltration diminue très fortement et l’augmentation du ruissellement crée une situation d’érosion aggravée, comme il a été décrit ci-dessus. L’érosion décape le sol, réduit davantage l’infiltration, diminue la capacité de stockage du sol et tout ceci contribue à faire accroître le ruissellement de nouveau. Ce cycle vicieux augmente la fréquence et la gravité des crues : le ruissellement augmente, le temps de concentration diminue et le pic de débit est beaucoup plus important. Ceci explique en partie pourquoi les décès et les catastrophes liés aux inondations augmentent dans des pays dont le couvert végétal a été supprimé. Les pluies ne sont pas plus violentes que dans le passé, mais les conditions de ruissellement ont radicalement changés.

La racine est socio-économico-politico...

1. Sociologique : un accroissement démographique fort dans beaucoup de ces zones. La répartition des terres est très inégale – les riches et multinationaux en ont beaucoup, les pauvres peu.
2. Economique : des milliards d’euros et de dollars sont derrière l’exportation du bois et des cultures alors les enjeux financiers sont très importants. Ce sont souvent des pays avec des dettes internationales importantes et qui ont peu de souplesse pour investir dans la protection de la forêt et où il y a des puissances économiques qui empêchent une meilleure gestion.
3. Politique : ce sont souvent des régimes militaires et/ou instables et/ou corrompus qui possèdent une toute puissance qui ouvre les portes à la corruption et nie le contre-pouvoir des peuples et du système judiciaire.

Dans ce contexte, deux stratégies peuvent porter du fruit. La première dépend du consommateur qui choisit des filières d’exploitation de bois légitimes et qui intègrent dans leurs activités d’exploitation des vrais principes de gestion durable. La deuxième dépend d’un mélange de pressions et de subventions de la part de la communauté internationale afin d’encourager les pays en question à mettre en place des zones de protection et des filières d’exploitation mieux contrôlées et avec des méthodes de gestion durables.

Beaucoup de ces terres ne sont utiles que pour la forêt

Leur meilleure utilisation – la plus productive – est donc de les garder sous forêt. L’écotourisme peut présenter une source de revenus suffisamment intéressante pour servir de contrepoids contre la coupe. Cette activité, cependant, nécessite la mise en place d’infrastructures et d’une expertise touristiques qui n’est pas à la portée de tous. Une alternative est l’agroforestrie – un mélange d’arbres et de cultures sur la même parcelle. Le développement d’espèces d’arbres pérennes, qui préservent un couvert végétal, sont adaptées aux sols acides, et qui répondent à des besoins de bois, de nourriture pour les humains et pour les bêtes, et de produits comme le caoutchouc…, est en cours, en partie sous la direction du centre d’agroforestrie au Kenya (Consulter le site du World Agroforestry Centre )

2. Tropical avec saison sèche :

Dans ce Module, nous ne donnons pas de description de la dégradation des sols sur les impacts sociaux pour le milieu tropical avec saison sèche.

3. Semi-aride subtropical et tropical :

Pour un géographe, les milieux semi-arides sont parmi les plus intéressants du monde. Il y a relativement peu de végétation alors l’impact des structures géologiques sur le modelé se voit facilement dans le paysage. En même temps, les rares pluies sont suffisamment intenses pour générer des processus de ruissellement impressionnants. De manière générale, les conditions climatiques peuvent être extrêmes, alternant de longues périodes de sécheresse avec des pluies de forte intensité, et avec une forte variabilité interannuelle. L’eau est le facteur limitant pour la croissance végétale car l’énergie est abondante et nous sommes dans une zone où les précipitations sont à la fois limitantes et extrêmement variables. Humainement, les milieux semi-arides supportent une population importante à l’échelle de la planète (contrairement aux milieux arides) et représentent pour beaucoup d’entre eux des pays à faible revenus et à forte croissance démographique. Dans ce contexte, la pression sur l’environnement s’est accrue de manière exponentielle depuis quelques décennies, et ceci dans un milieu naturel vulnérable. En termes absolus, une perte de quelques centaines de mm de pluie dans un environnement qui en reçoit presque 3000 mm/an a relativement peu d’impact comparé à un milieu qui n’en reçoit que 300-400 mm/an. Les milieux semi-arides sont donc des environnements en forte transition à cause de facteurs climatiques et humains.

• La météorisation physique est faible. La météorisation chimique est aussi faible à intermédiaire et limitée essentiellement par le manque d’eau.
• Contrairement à ce que nous pourrions croire intuitivement, la densité de drainage (longeur des chenaux d’écoulement (km) / superficie (km2)) est élevée.

Vue d'avion. Namibie (Photo: D. Fox) Le ruissellement dans les cours d’eau a un fonctionnement éphémère et torrentiel (oued, wadi). Les débits sont peu fréquents mais importants lors des orages.

• La forme d’érosion dominante est l’érosion hydrique, dont le fonctionnement est décrit ci-dessous. La deuxième forme d’érosion est l’érosion éolienne lors des saisons sèches.
• La géomorphologie structurale des zones semi-arides de beaucoup des pays africains est marquée par des roches sédimentaires peu ou pas inclinées : le retrait des versants se fait par recul progressif de l’escarpement et non pas par l’arrondissement du paysage comme le prédisait Davis. Le modèle de l’évolution à long terme est plutôt celui de L.C. King.
• Paysage. Grootberg. Namibie (Photo: D. Fox) Le paysage alterne donc entre plateau et plaine, avec des plateaux découpés en mesa ou cuesta.

• Mis à part la vallée du Rift à l’est (Ethiopie, Kenya, Tanzanie...), le continent africain est relativement stable tectoniquement – les seuls montagnes de plissement se trouvent dans le nord (Atlas) et le sud de l’Afrique du Sud. Ce sont donc des paysages anciens qui n’ont pas subis de glaciations et qui ont donc pu évoluer sur des échelles de centaines de millions d’années.

  Inselberg. Namibie (Photo: D. Fox) On retrouve alors des Inselberg (Monadnock) qui sont des résidus de roches plus résistantes.

Les milieux semi-arides sont adaptés surtout aux activités suivantes :

• Le pastoralisme : de loin l’activité la plus importante ; ceci est une forme d’élevage extensif de chèvres et brebis surtout, mais aussi de bovins, où la charge animale par unité de surface est faible à cause de la faible productivité en biomasse.
  Habitations. Kenya (Photo: D. Fox) Troupeau. Kenya (Photo: D. Fox)
• L’Agriculture non-irriguée : cette activité présente un risque certain puisque les pluies sont peu fiables, très variables d’une année sur l’autre, et les sécheresses ont été de plus en plus fréquentes les dernières décennies dans beaucoup des milieux semi-arides.

• L’Agriculture irriguée : aujourd’hui il y a un faible pourcentage des terres potentiellement irrigables en culture en Afrique sub-saharienne à cause des problèmes politico-économiques. Cette activité est très développée ailleurs : Moyen-Orient, Afrique du nord, USA, Australie.

  Irrigation des champs, vue d'avion. Namibie (Photo: D. Fox) L’énergie étant abondante et le facteur limitant étant l’eau, les cultures irriguées peuvent avoir des fortes productions et permettent deux à trois cultures par an. Cependant, trois problèmes peuvent apparaître en relation avec cette activité. La première est liée à la gestion des bassins versants qui alimentent les réservoirs ou lacs collinaires dans le cas d’une exploitation des eaux de surface. Une surexploitation des terres en amont conduit inévitablement vers l’ensablement des réservoirs et des durées de vie raccourcies par rapport au prévisionnel et aux retours sur investissement. Le deuxième est la gestion des cations présents dans les eaux d’irrigation et les sols. L’apport d’eaux riches en Na+ peut créer des conditions de sodicité des sols avec tous les problèmes de structure décrits dans le Module II . Enfin, la pérennité des eaux souterraines est un facteur de conflit et d’insécurité car elles doivent répondre à plusieurs besoins - irrigation, activités industrielles, eau potable…, souvent en absence d’une politique cohérente de la gestion des eaux.

Les facteurs démographiques :

Mis à part le sud des USA et l’Australie, les milieux semi-arides concernent surtout des pays pauvres qui subissent une instabilité politique quasi -permanente. Les taux de croissance démographique sont parmi les plus élevés du monde. L’augmentation de la population humaine est accompagnée d’un taux de croissance animal très important et ceci pour plusieurs raisons :

• Plus de monde à nourrir et donc une demande en viande plus importante.
• Des programmes de soins vétérinaires de la part des grandes institutions monétaires (FAO, Banque Mondiale…) qui ont conduit à des races plus résistantes et mieux soignées.
• Une insécurité politique qui conduit les populations à investir d’abord dans une sécurité alimentaire (un troupeau) que vers la mise en épargne dans des banques qui sont peu fiables et dans lesquelles les populations ont peu de confiance. Le maintien d’un troupeau est une stratégie de gestion des risques naturels (sécheresse) et humains (guerre, déplacements, récession économique…) qui vise la survie d’abord et la richesse ensuite. Pour certaines cultures, la taille du troupeau représente aussi une forme de prestige social et certains citadins préservent des troupeaux importants au village afin d’afficher leur réussite.

Le premier constat est donc qu’il y a une pression humaine et animale sur l’environnement qui est en forte croissance depuis des décennies. A cela s’ajoutent d’autres formes d’exploitation du milieu. La source principale d’énergie pour la cuisson est le bois et la recherche de combustibles pour les besoins quotidiens représente un investissement en temps énorme (pour beaucoup de femmes surtout). La gestion traditionnelle des troupeaux – les zones et périodes de pâturage, la charge animale… a souvent été annihilée par le colonialisme ou par une redistribution des terres (Consulter l'Essentiel "Land Ownership" ) sans que d’autres systèmes prennent le relais. L’intensité de l’exploitation du milieu est donc moins bien gérée.

La forme dominante de l’érosion est l’érosion hydrique : le faible couvert végétal, la faible stabilité structurale, et les fortes intensités de pluie font que la présence d’une croûte de battance est quasi -généralisée. La croûte de battance limite l’infiltration (Consulter l'Essentiel Infiltration et Ruissellement ). Progressivement une plus grande proportion de la pluie ruisselle (le coefficient de ruissellement augmente) avec 2 conséquences :

1. L’augmentation significative dans la quantité d’eau qui ruisselle aggrave l’érosion. L’érosion diffuse et concentrée est omniprésente.

2. Puisque moins d’eau s’infiltre dans le sol, celui-ci est moins humecté et la végétation a tendance à introduire une succession de plantes xérophiles qui sont à la fois moins productives et apétantes pour le bétail.

   Pâturage. Niger (Photo: R. Grandjean) Cette tendance est aggravée par une pression animale trop importante qui exploite d’abord les espèces les plus nourrissantes et productives. Progressivement, les variétés végétales s’enrichissent en plantes épineuses qui présentent moins d’intérêt pour les animaux.

La combinaison des processus décrits ci-dessus conduit vers ce qui appelé la désertification. La désertification n’est pas une progression ou un étalement du désert, mais la dégradation de milieux semi-arides liée à une surexploitation du milieu qui est souvent accompagnée de conditions climatiques plus arides. Une fois enclenché, le cycle s’accélère avec le temps : la surexploitation du milieu diminue le couvert végétal et augmente le ruissellement; l’augmentation du ruissellement provoque un appauvrissement du sol et des conditions de teneur en eau du sol plus faibles, et ceci à son tour diminue le couvert végétal. Dans un contexte de surexploitation, les végétaux qui restent sont soumis à une pression encore plus grande car la demande demeure la même (ou est en augmentation) mais les ressources végétales sont plus faibles.

Dans ce contexte où le milieu naturel est fragile, la pression est en croissance, et les moyens de gestion ne sont pas en place, la lutte contre la dégradation des sols, de l’environnement et de la qualité de vie des populations est extrêmement difficile, sûrement la plus problématique des différents environnements décrits dans ce site web. Comme il est décrit dans le Module VI , le manque de stabilité politique et de moyens financiers représentent des handicaps presqu’insurmontables dans la lutte contre la dégradation des sols.

A ce jour, des centaines de millions de dollars ont été investis afin de lutter contre l’érosion et la dégradation des sols dans des milieux vulnérables à la désertification mais les impacts des investissements en ressources et en heures restent négligeables.

Touristes. Namibie (Photo: D. Fox) Une piste prometteuse est d’alléger la pression sur l’environnement en développant d’autres sources de revenus. Nous pouvons signaler l’introduction d’une activité touristique chez des tribus qui traditionnellement n’ont vécu que de l’élevage. Dans ce contexte, les animaux sauvages, tel que l’éléphant, ne représentent plus un danger pour les populations et les installations mises en place pour les chèvres et brebis (bassins d’eau, tuyauterie…) mais deviennent une attraction sur laquelle une industrie de tourisme peut se construire. Cependant, il ne faut pas sous-estimer la difficulté de créer des économies parallèles dans des milieux qui ont peu d’infrastructures, peu de matières premières, peu de main d’œuvre qualifiée, et qui sont loin des marchés.

Biogas. Grootberg. Namibie (Photo: D. Fox) Un deuxième domaine qui peut soulager une partie de la pression est celui de l’énergie. Plusieurs solutions sont en cours d’élaboration, notamment celle de l’utilisation de fours qui maximisent la rentabilité de l’énergie libérée par la combustion des végétaux afin de réduire la quantité nécessaire pour la cuisson. Une autre est d’utiliser un procédé de décomposition des matières organiques issues des déjections animales en conditions anaérobie. Dans ce cas, la décomposition transforme les matières organiques en gaz combustibles qui peuvent ensuite être captées et dirigées vers des installations de cuisson ou d’illumination. Le procédé est simple mais nécessite un investissement important (par des fonds externes) pour mettre en place l’installation.

Enfin, nous pouvons citer le potentiel de l’énergie solaire dans ces pays proches des tropiques et avec un ensoleillement très important.

 

4. Méditerranéen :

Les milieux méditerranéens concernent une superficie limitée à la l’échelle de la planète. Ils ont été retenus dans le cadre de ce site web pour deux raisons principales. La première est que ces milieux ont un potentiel érosif très important ; la deuxième est qu'il s'agit d'un milieu que nous connaissons bien ici à Nice et beaucoup de nos recherches s’intéressent à des questions Méditerranéennes, autant dans le domaine de la géographie humaine que physique. Comme il a été noté dans le Module I , le climat méditerranéen se distingue surtout par ses étés chauds et secs. L’hiver peut être plus ou moins pluvieux et la pluie annuelle connaît une très forte variation de la limite sèche (environ 250 mm) à la limite humide (environ 1000 mm). Deux contextes érosifs de ces milieux nous intéressent plus particulièrement, l’érosion dans les vignobles et l’érosion post incendie de forêt.

• Les milieux méditerranéens connaissent de forts contrastes entre les zones très sèches et les régions plus humides alors la météorisation est très variable. Dans la zone sèche, l’impact de la météorisation physique et chimique est faible dûe au manque d’eau. Dans les régions plus humides, la cryoclastie peut être présente dans les limites nord en Europe, et la météorisation chimique est plus importante que dans les milieux semi-arides et moins importante que dans les milieux tempérés.
• La forme d’érosion dominante est l’érosion hydrique, dont le fonctionnement est décrit ci-dessous. Typiquement, les milieux méditerranéens connaissent un fort ensoleillement et des pluies peu fréquentes mais violentes. L’érosion hydrique est donc intimement liée à l’intensité des pluies. Sur des pentes fortes, des glissements de terrain sont assez fréquents lors d’événements extrêmes.
• Les pluies hivernales et la douceur du climat créent des conditions favorables à la croissance végétale et ces milieux contiennent des forêts denses de chênes, pins, Eucalyptus et autres espèces. La période estivale est chaude et sèche, ce qui rend la végétation abondante très combustible et les milieux méditerranéens sont ceux qui connaissent les plus grands risques d’incendie de forêt. Dans les milieux plus secs, il manque de matière combustible, dans les régions plus humides, la teneur en eau des végétaux et sols rendent les forêts moins susceptibles à des incendies. Les milieux méditerranéens se situent entre ces deux contextes.

Le bassin méditerranéen est le siège de cultures anciennes avec des villes importantes et une longue pratique d’activités agricoles, que ce soient animales ou végétales. La diversité des climats rend des généralisations difficiles mais nous pouvons citer quelques tendances générales.

• Les milieux méditerranéens représentent essentiellement des zones côtières. Typiquement, il y a une forte urbanisation le long de la côte car la douceur du climat et la présence de la mer ou d’un océan attirent des populations diverses : touristes, retraités, propriétaires de maisons secondaires. C’est donc un environnement qui connaît une croissance importante en population et une densification de l’habitat le long du littoral.
  Vue d'avion de l'embouchure de la Giscle avant la construction du Port.1950 (Photo: IGN ) Vue d'avion de l'embouchure de la Giscle après la construction du Port.2003 (Photo: IGN )
• Les pratiques agricoles ont tendance à se concentrer sur des activités à forte rentabilité par unité de surface : vignobles et vergers sont les principaux types de cultures. La faible pluviométrie en été encourage les vignerons à éliminer tout enherbement dans les interrangs afin d’éviter une compétition pour l’eau. En général, le sol est quasi -nu de la fin du printemps jusqu’à la fin de l’automne ; pour des parcelles désherbées chimiquement, très souvent le sol est nu toute l’année. Typiquement, la saison pluvieuse la plus marquée arrive en automne ou au début de l’hiver.
• Dans le passé, des versants raides étaient cultivés à l’aide de la mise en place de terrasses (restanques). Depuis la fin de la deuxième guerre mondiale, ces terrasses ont été abandonnées, car peu rentables et nécessitant trop d’entretien, et elles ont été reprises par la forêt. Les milliers de km de terrasses dans ces milieux témoignent encore du courage et de la ténacité des populations locales qui les ont monté à la main et entretenu pendant des décennies.
• Vallée et Golfe de Saint Tropez. Var. France (Photo: D. Fox) En proximité des milieux urbains, nous trouvons typiquement (et très schématiquement) la séquence suivante : une bande côtière fortement urbanisée, une zone périurbaine qui est un mélange d’habitats dispersés et de forêt, et au-delà de la zone périurbaine un mélange de forêts sur les versants/coteaux et de vignes/vergers dans les plaines.
• Pavillons versant sud (Photo: D. Fox) L’attractivité du climat et du milieu naturel ainsi que l’abandon des activités agricoles sur les versants conduisent vers une augmentation des maisons isolées en forêt dans la zone périurbaine.

Comme il a été noté ci-dessus, deux contextes érosifs nous intéressent plus particulièrement : l’érosion dans les vignobles et l’érosion post incendie de forêt.

L’érosion dans les vignobles

Vignes (Photo: D. Fox) Une parcelle de vignes présente quelques particularités qui peuvent la rendre vulnérable à l’érosion des sols et plus particulièrement en milieu méditerranéen. La première est alignée en rangs où la protection végétale couvre typiquement moins d’un quart de la surface du sol, même au développement maximal de la végétation. Comme il a été signalé ci-dessus, la compétition pour l’eau en été ne permet pas à l’agriculteur de préserver un enherbement dans les interrangs. Au printemps, l’agriculteur peut retourner le sol mécaniquement afin d’intégrer les végétaux qui s’étaient installés au cours de l’hiver ou de faire un traitement chimique à l’aide d’un désherbant. La surface est donc pratiquement toujours exposée à la pluie, notamment aux orages convectifs de l’été et aux pluies intenses de la saison pluvieuse en automne.

En hiver, un enherbement naturel s’installe dans certaines parcelles, et ceci le plus souvent dans des parcelles qui sont traitées par le retournement mécanique. Dans le cas de traitements chimiques, il peut manquer de semences dans le sol pour permettre une reprise naturelle.

Vignes (Photo: D. Fox) Une deuxième particularité des vignes est que c’est une culture qui peut être productive sur des sols maigres en coteaux. Il est donc possible de cultiver des pentes raides. Dans ce cas, les rangs de vignes doivent être alignés avec l’inclinaison maximale car toute autre configuration empêche l’utilisation de tracteurs pour le travail du sol, le traitement de la vigne ou la vendange du raisin. Dans cette situation, plusieurs facteurs propices à l’érosion sont rassemblés : inclinaison forte, concentration des eaux dans les interrangs ou en bout de rangs, sol nu, surface du sol lissée par le passage des tracteurs.

Regardez les deux vidéos ci-dessous de l'érosion pendant la pluie dans un vignoble du Var.

 

 

 

L’érosion post incendie

Un incendie de forêt transforme complètement le paysage en quelques heures. La combustion du couvert végétal ainsi que la litière laisse le sol nu et sans protection contre les pluies.

Nous pouvons distinguer deux types de feux de forêt. Le premier représente les brûlages dirigés qui sont des incendies contrôlés sous la direction du personnel de l’ONF et des pompiers. Ces incendies ont lieu en hiver et leur objectif est de débroussailler une garrigue ou un maquis afin de maintenir une végétation ouverte et herbacée. Ceci permet à la fois de réduire la matière combustible afin d'atténuer les risques d’un feu d’été et d’ouvrir le paysage pour l’élevage. Il arrive que les bergers eux-mêmes mettent le feu mais le feu peut leur échapper et provoquer des dégâts bien au-delà du périmètre initialement prévu. L’impact sur le milieu naturel est peu important dans le cas d’un brûlage dirigé car le sol et la végétation sont humides, les températures du feu sont moins importantes, et les superficies atteintes sont limitées.

Regardez la vidéo ci-dessous mettant en scène un feu de forêt.

 

 

Les incendies d’été représentent une autre catégorie de feux. Dans ce cas, le sol et la végétation sont extrêmement secs, ce qui rend les végétaux plus combustibles ; les températures sont donc plus élevées et les surfaces plus importantes que pour les brûlages dirigés. En fonction des caractéristiques du vent, les feux d’été peuvent s’étendre sur des milliers de ha et ne s’éteindre que lorsque la vitesse du vent diminue. Les dernières années, nous avons été témoins de feux très importants en France (2003), mais surtout au Portugal, en Grèce, et en Australie.

La disparition du couvert végétal à lui seul suffit de créer un contexte érosif grave. Cependant, plusieurs facteurs s’ajoutent à cela pour aggraver la situation et conduire vers une situation qui peut être catastrophique pour les structures et habitants en aval d’une zone parcourue par le feu. Premièrement, en région méditerranéenne, les plaines sont cultivées et la forêt est prédominante sur les collines et coteaux. Dans ce cas, un feu de forêt dénude systématiquement des versants inclinés, souvent raides, et le facteur « inclinaison de pente » présenté en Module III s’ajoute à celui de la perte du couvert végétal. Ensuite, la combustion des matières organiques volatilisent certaines molécules qui se condensent dans le sol où les températures sont moins élevées. Ces molécules se plaquent sur les sédiments, altèrent l’attraction naturelle entre l’eau et les minéraux et provoquent une « hydrophobicité ». L’hydrophobicité réduit la succion matricielle (Consulter l'Essentiel sur L'infiltration et le ruissellement ) et diminue fortement le taux d’infiltration.

 

Regardez l'animation représentant un feu de forêt et ses conséquences.

Ainsi, le feu provoque un changement dans les propriétés hydrologiques du sol et le rendent moins perméable. Le ruissellement et les risques d’érosion augmentent. Enfin, les feux les plus importants ont tendance à se produire en fin d’été, après une longue période chaude et sèche et lors de vents forts. La saison pluvieuse arrive en automne et les pluies s’abattent sur un sol nu, parfois hydrophobe. Il y a donc un agencement temporel entre destruction du couvert végétal et arrivée des pluies qui est propice à l’érosion.

L’érosion dans les vignobles

Toute intervention contre l’érosion des sols doit reposer sur une appréciation de la gravité de l’érosion ainsi que de sa répartition spatiale. En général, les modèles d’érosion ont été élaborés pour des contextes de grandes cultures et non pas pour les vignobles. Cependant, à partir de mesures de terrain, il est possible d’estimer la répartition spatiale. Dans le cadre de l’érosion en vignoble, les tonnages de sol érodés sont peu fiables puisque les rigoles ne sont pas forcément effacées chaque année. Une trace d’érosion peut donc être la conséquence de phénomènes érosifs cumulés depuis plusieurs années, tandis que d’autres sont le résultat d’un seul hiver.

Carte de l'érosion de la Giscle (D. Fox) Cependant, la carte de l’érosion indique les parcelles qui sont probablement les plus problématiques.

Plusieurs techniques ont été mises en place pour maîtriser l’érosion. Celles-ci visent surtout à canaliser les écoulements afin d’éviter des débits et vitesses d’écoulement critiques qui provoquent une érosion linéaire. En milieu méditerranéen, les agriculteurs sont réticents à laisser en place un couvert végétal qui pourrait protéger la surface du sol à cause du manque d’eau.

Terrasses Domaine de la Giscle(Photo: D. Fox) Dans ce contexte, la solution la plus adaptée est de terrasser avant le mise en terre des pieds de vigne. Ceci permet de réduire l’inclinaison et la longueur des pentes.

L’érosion post incendie

Comme pour l’érosion en vignoble, une bonne stratégie de lutte doit reposer sur une appréciation de la répartition spatiale des risques.

Risque d'érosion après le feu dans le Massif des Maures Cependant, dans le cas d’une lutte contre l’érosion post incendie, il n’y a pas le temps de faire des mesures afin de quantifier l’érosion. Les techniques de lutte doivent être mises en place très rapidement car les premières pluies après un feu (voire le premier orage) sont les plus érosifs. La sévérité du feu et l’inclinaison des pentes sont sûrement les facteurs les plus importants à prendre en compte.

L’érosion est maximale pendant le premier hiver après un feu. Pendant cette période, le sol est nu et le risque d’érosion ne diminue qu’au printemps avec la reprise naturelle de la végétation. Il n’est donc pas possible de compter sur des techniques végétales dans le court terme.

Fascine sur versant (Photo: D. Fox) En présence de pins brûlés, il est possible de coucher les troncs à même la surface afin de ralentir la vitesse du ruissellement et piéger les sédiments. Ces fascines sur versant se décomposent progressivement et restituent de la matière organique et des éléments nutritifs au sol.

Pour être pleinement efficaces, les fascines doivent être plaquées contre le sol sans vide entre le tronc et la surface du sol ; dans ce cas, le ruissellement passe en-dessous du tronc et la mesure n’a aucune efficacité. Un soin particulier doit donc être appliqué lors de la mise en place des fascines. En général, les troncs de pins sont suffisamment droits pour être utilisés, mais les troncs de chênes sont souvent trop tordus pour assurer un bon contact entre tronc et sol.

Fascine dans un ruisseau (Photo: D. Fox) Les fascines peuvent aussi être mises dans les ruisseaux et tributaires.

Dans ce cas, les troncs sont entassés et fixés afin de créer un barrage qui ralentit la vitesse d’écoulement du ruisseau et provoque ainsi le dépôt d’une partie de la charge solide, notamment la fraction des sables (les limons et argiles restent en suspension).

Bassin de sédimentation (Photo: D. Fox) Enfin, le dépôt de sédiments peut être provoqué par un bassin de sédimentation. Cet ouvrage est le plus cher des trois options décrites ici mais assure le meilleur taux de sédimentation.

Si toutes ces techniques servent à réduire la charge solide qui entre dans le cours d’eau principal, seules les fascines sur versant permettent de maintenir le sol sur les versants. Dans ce cas, les sédiments maintiennent une fonction écologique et contribuent à la restauration et la maintenance d’un couvert végétal. Les fascines dans les ruisseaux et les bassins de sédimentation piègent les sédiments avant leur entrée dans le cours d’eau principal, mais les sédiments n’ont plus d’utilité écologique. En principe, les sédiments piégés dans le bassin de rétention peuvent être extraits et utilisés, surtout que ces sédiments sont riches en particules fines, bases et éléments nutritifs et en général le bassin demeure accessible par voiture.

5. Tempéré Océanique :

Malgré les distinctions climatiques (décrites dans le Module I ) et pédologiques (décrites dans le Module II ) propres à ces zones, il existe une relative homogénéité dans les pratiques agricoles, au moins dans les latitudes moyennes : une forte mécanisation et des systèmes de cultures intensives. Les zones 5, 6 et 7 sont traitées par une seule et même description .

• Les milieux tempérés n’ont pas les caractéristiques extrêmes des autres zones climatiques qui connaissent des sécheresses/pluies extrêmes et c’est peut-être la zone avec le moins de formes géomorphologiques typiques ou caractéristiques.
• L’intensité de la météorisation physique et chimique (Consulter l'Essentiel sur La météorisation ) est intermédiaire – limitée dans les prairies par le peu d’eau et dans le nord par le manque d’énergie. La météorisation physique est accentuée par les cycles de chaud et de froid. La météorisation chimique n’est efficace qu’une période de l’année puisque les réactions chimiques sont ralenties ou arrêtées à basse température. Il y a donc une météorisation maximale vers le centre de la zone tempérée, où il y a de nombreux cycles de chaud/froid et suffisamment d’eau pour maximiser l’impact de ces cycles.
• En général, l’érosion n’est importante que sur des sols cultivés. Le climat étant « tempéré », l’érosion naturelle, en dehors des activités humaines, est plutôt faible et elle ne devient problématique que sur des parcelles agricoles.

La plupart des pays riches se trouvent dans des milieux tempérés (19 des 20 premiers pays listés dans l’Indice de Développement Humain). Les activités humaines sont fortement influencées par les cycles d’énergie solaire où les saisons sont très marquées par les changements de températures et peu marquées par des périodes de pluie/sécheresse) : pour l’agriculture, il y a suffisamment d’eau et des sols plutôt riches alors l’étendue agricole dépend du rayonnement solaire. En France, la gamme est importante – de l’olivier dans le sud jusqu’à l’orge dans le nord...

Deux périodes de transformation relativement récentes ont eu un impact important sur l’environnement en général :

1. De la révolution industrielle vers le début du 19ième siècle jusqu’à la fin des années ’50 du 20ème.

   Mine de fer dans le Minas Gerais. Brésil (Photo : J.J. Griffith) Cette période a été marquée par l’ouverture et l’exploitation de mines de tous genres : charbon pour énergie, métaux pour les activités industrielles, le déboisement pour la fabrication, l’exploitation des cours d’eau pour l’énergie hydroélectrique et le transport de biens...

   Ceci a créé une première vague de pollution de l’atmosphère par la combustion des combustibles fossiles : la fumée et les cendres dégagées par la combustion ont provoqué un changement radical dans l’organisation des villes – les riches se sont installés à l’ouest des usines (haut le vent), les pauvres à l’est (sous le vent). Pour ceux qui aiment la littérature classique, vous retrouverez des descriptions très imagées des conditions de vie des pauvres de cette période chez Dickens.
   Cette vague de pollution atmosphérique a été accompagnée par une pollution chimique des eaux et sols en absence de législation de protection de l’environnement. Dans ce contexte, ce n’était pas anormal pour les sociétés de simplement entasser ou enterrer leurs déchêts de toutes natures dans les terrains de l’usine. Très souvent, des cas très graves de pollution des eaux ne se sont révélés que bien plus tard (Lire (en anglais) l'histoire du « Love Canal » dans l'Etat de New York aux U.S.A).

   Aujourd’hui, dans les pays riches des milieux humides tempérées (Europe de l’Ouest, Amérique du Nord), beaucoup de ces problèmes ont été réglés par une législation qui définit les conditions de gestion de déchets et de produits toxiques afin de protéger l’environnement. Une nouveau rapport à l’environnement entre dans les mœurs et ceci se voit par la mise en place de normes de gestion environnementale (ISO 14000) et la popularité croissante des produits biologiques.
   Dans les pays de l’Europe de l’Est et l’ancienne Union Soviétique, ceci n’est pas encore le cas et nous pouvons nous attendre à découvrir, pendant de nombreuses années encore, les dégâts d’une industrialisation mal contrôlée. De très nombreux sites pollués pendant des décennies n’ont toujours pas été remédiés malgré la connaissance des dangers, et la fermeture d’industries en-dessous des normes ainsi que le stockage de déchets dangereux demeurent de gros problèmes.

   Le déboisement de l’Europe pendant cette période a contribué à l’essor industriel et agricole et ainsi qu'à la richesse des nations qui se trouvent aujourd’hui en tête des pays les plus riches du monde. Ceci est utilisé parfois comme argument pour justifier la déforestation tropicale puisque l’Europe avait fait la même chose bien avant les pays du sud, où le déboisement est un phénomène d’actualité (contrairement aux pays du nord où la superficie des forêts est en expansion).

   Il y a, cependant, deux différences importantes entre la déforestation qu’a connu l’Europe et celle en cours aujourd’hui dans les forêts tropicales :

   • La biodiversité était moins importante dans les milieux tempérés que dans la forêt tropicale puisque le climat est plus froid et ces zones avaient déjà subi des extinctions massives par des périodes de glaciations répétées et relativement récentes.
   • Le climat est moins agressif (saisons pluviales moins marquées, profondeurs et intensités des pluies moins importantes) et les sols sont moins sensibles au déboisement alors les conséquences environnementales et la dégradation des sols étaient sûrement moins importantes.
2. La période post Deuxième Guerre Mondiale.

Suite à la guerre, l’accent était mis sur l’autosuffisance alimentaire et l’augmentation de la productivité, d’où le développement d’engrais et de pesticides et la transformation du paysage agricole :

• d’une part, il y a eu le remembrement des parcelles agricoles avec la suppression des haies, des talus et des ruisseaux éphémères afin de constituer des parcelles plus grandes qui permettent de mieux valoriser les outils agricoles plus performants et de gagner du temps. Progressivement, il y a eu moins d’exploitations agricoles mais de taille plus importante et avec un parcellaire moins morcelé.
• d’autre part, il y a eu la spécialisation des productions par région agricole – zones d’élevage intensif (porcs, volailles, vaches laitières), zones de grandes cultures (maïs, tournesol, blé, soja, betteraves...), zones d’élevage extensif (bovin et ovin, viande). Cette réorganisation de l’espace s’est faite sous la propulsion de facteurs socio-économiques. Il est plus rentable de faire une collecte de lait de quelques grandes exploitations en proximité les unes des autres que de plusieurs petites exploitations éloignées les unes des autres. La spécialisation des outils de production tend elle aussi à concentrer les lieux de vente et d’expertise.

Chaque zone de spécialisation possède ses problèmes types :

1. L’élevage intensif :

   Dans ces régions, il y a un excès de déjections animales par rapport aux terres « épandables » - les superficies sur lesquelles les déjections peuvent être épandues. Pour les sols, ceci se traduit par un excès de nitrates (NO3-) qui se retrouvent ensuite dans les nappes phréatiques et eaux de surface. Il faut se rappeler que la CEC décrite en Module II est une mesure des charges négatives dans le sol et qu’elle est utile pour échanger des cations. Les nitrates étant des anions, elles sont plus mobiles dans le sol et facilement lessivées par les eaux de percolation. Ceci est d’autant plus vrai sur des sols sableux qui ont une forte conductivité hydraulique et une faible rétention de l’eau. Ceci explique les problèmes de pollution des nappes en Bretagne où il y a une forte concentration d’élevages hors sols et des sols plutôt sableux. La pollution des eaux par un apport d’engrais important induit souvent une eutrophisation : une explosion de la végétation aquatique (comme les « marées vertes ») accompagnée d’une diminution en oxygène dissous.

2. Les zones de grandes cultures :

   Dans ces régions, le sol est cultivé intensément et la production dépend d’un apport important en engrais et pesticides : herbicides pour les plantes adventices, fongicides pour les champignons (mildiou, oïdium…), insecticides pour les insectes (pucerons et différentes larves…). Ce sont donc des régions où nous rencontrons la pollution des eaux souterraines et de surface par les nitrates et pesticides.
   C’est surtout dans ces zones que l’érosion et la dégradation des sols sont importantes. Plusieurs facteurs contribuent à cela et ceux qui sont communs à l’ensemble des régions en grandes cultures sont les suivants : la suppression des obstacles à l’écoulement (haies, talus) ainsi que l’accroissement de la taille des parcelles. Là où trois ou quatre cultures étaient semées dans le passé, nous n’en trouvons qu’une seule aujourd’hui. Dans un paysage de bocage, l’impact d’une parcelle qui ruisselle peut être réduit par une culture voisine en aval qui aurait un taux d’infiltration élevé. Avec des parcelles plus grandes, il y a à la fois plus d’eau qui ruisselle et un risque plus important que ces eaux se concentrent pour créer une érosion linéaire (rigoles ou ravines).
   Au-delà de ces facteurs communs, chaque situation présente sa propre combinaison de facteurs propices à l’érosion. Ces facteurs ont été décrits dans le Module III et quelques cas de figures français peuvent être présentés pour illustration. Dans le Grand Sud-Ouest, les coteaux argilo-calcaires sont cultivés dans des systèmes de grandes cultures. Les sols ( des « Terre-forts ») ont des taux d’argiles relativement élevés (de 25% à 40%) et donc une forte stabilité structurale qui donne aux sols une faible érodibilité. Cependant, deux facteurs contribuent à créer une forte érosion dans ce milieu : d’une part, des pentes fortes sont mises en culture, d’autre part, les précipitations du printemps tombent souvent sous forme d’orages convectifs et sont de forte intensité. Le risque d’érosion le plus important est donc sur une forte pente à la période du semis des cultures d’été (Consulter le dossier Une méthode de cartographie du risque érosif ).

   Croute et rigole. Pays Lauragais (Photo: Y. LeBissonnais) Rigole. Pays Lauragais (Photo: Y. Le Bissonnais)

   Cette situation est très différente de celle du nord de la France où les sols se sont formés sur des dépôts de Loess (dépôt de sédiments transportés par le vent). Le Loess se distingue par une forte concentration en sédiments limoneux avec des taux d’argile faibles. Ils ont donc une faible stabilité structurale et une forte érodibilité. La surface du sol forme une croûte de battance rapidement avec les premières pluies. En hiver, la pluie totale n’est pas particulièrement élevée et les intensités sont généralement faibles, mais les pluies sont fréquentes et les sols sont souvent proches de la saturation. La forte teneur en eau du sol et la présence d’une croûte de battance donnent à ces sols un très faible taux d’infiltration (de l’ordre de 5 mm h ^-1 ) ; le ruissellement se déclenche très rapidement même dans des conditions de faibles intensités de pluies. Le relief est peu accentué mais les parcelles sont grandes et permettent une forte concentration des eaux de ruissellement.

   Ruissellement dans un champ. Pays de Caux (Photo: D. Fox)

    

   Dans le Lauragais, l’érosion est due à des pluies de fortes intensités sur des pentes fortement inclinées, dans le Pays de Caux, l’érosion résulte de pluies de faibles intensités mais fréquentes sur des sols très érodables.

   Depuis quelques années, deux autres types d’érosion ont été décrites en relation avec les grandes cultures :

   • L’érosion mécanique : le déplacement du sol vers l’aval par les outils agricoles et notamment le labour. La quantité de sol déplacé est directement liée à l’inclinaison de la pente et la vitesse de progression du tracteur. Ceci est une forme d’érosion qui décape les sommets de versants et convexités, et peut être aussi important que l’érosion hydrique sur site. Cependant, elle n’a pas de conséquence hors site puisque les sédiments restent à l’intérieur des limites de la parcelle.
   • L’érosion lors de la fonte de neige au printemps : ceci a toujours été important dans les zones de montagnes mais peut aussi être important sur les sols agricoles. Elle est difficile à quantifier parce que les mesures sont difficiles et le sol peut être gelé, ou partiellement gelé, ce qui modifie beaucoup son érodibilité. Il semblerait que lors du dégel du sol, la présence d’une couche sous-jacente gelée limite l’infiltration et concentre les eaux de fonte de neige en surface sous forme de ruissellement. La forte teneur en eau du sol proche de la surface la rend plus érodable. Un autre phénomène lié à la fonte de neige est la libération subite des polluants atmosphériques lessivés par la neige lors de sa chute. La présence de ces polluants altère la dynamique de la fonte et environ 90% des polluants sont libérés lors des premiers 10% de fonte. Ceci provoque une injection importante de polluants dans un temps limité.
3. Les zones d’élevage extensif :

   Ce type de pratique agricole est sûrement le moins néfaste pour l’environnement. Typiquement, la charge animale est faible et la surface est pratiquement toujours enherbée. L’érosion des sols est donc négligeable.

4. Les zones forestières :

   Dans beaucoup de régions, les terres moins rentables sont délaissées et l’activité se concentre sur des superficies plus efficaces. Un bonne exemple est l’abandon des cultures en terrasse dans les régions accidentées – pratiquement tout a été abandonné sauf la vigne et l’olivier. Le bois en tant que produit est moins rentable depuis l’exploitation des forêts tropicales puisque la croissance est lente pour une valeur relativement faible (20 ans sans revenu).

• De manière générale, les problèmes environnementaux ou ceux qui relèvent de la géomorphologie dynamique, tels que l’érosion ou les crues torrentielles, sont moins graves que dans les zones semi-arides ou humides tropicales :
  1. Le climat est moins agressif : il y moins d’extrêmes dans les précipitations et les pluies sont d’une intensité et/ou profondeur moins importantes.
  2. Les sols cultivés sont peut-être plus résilients grâce à des teneurs en matières organiques plus importantes et des argiles relativement fertiles.
  3. L’hiver tempère ou ralentit l’activité d’exploitation des sols permettant ainsi aux sols de se restructurer.
  4. Les phénomènes de dégradation aujourd’hui sont très souvent liés aux activités agricoles intensives – érosion des sols, ruissellement et crues, pollution des eaux souterraines et de surface. Le milieu « naturel » est relativement protégé par le manque d’extrêmes dans le climat et le couvert végétal.

• De plus, l’exploitation humaine est moins intense :
  1. La densité de population est relativement faible, ce qui évite tous les problèmes liés à la surpopulation qui seront évoqués dans les zones plus chaudes. La préoccupation est d’ailleurs plutôt le contraire – comment faire vivre une population vieillissante ?
  2. Les populations sont plus riches et donc moins vulnérables et moins à risque aux inondations, glissements de terrain...
  3. Il y a les ressources financières et humaines pour gérer l’environnement et intervenir sous forme de subventions incitatives.
  4. Il y a des structures politiques et législatives avec un vrai pouvoir (moins corrompues), donc capable de mettre en place et enforcer des sanctions punitives.

• Traditionnellement, les gros problèmes écologiques dans les milieux humides tempérés étaient liés aux activités industrielles :
  1. Jusqu’aux années ‘70 : pollution accidentelle et structurelle – émission des cheminées, pollution chimique des sols et cours d’eau...
  2. Plus récemment : moins de pollutions structurelle et accidentelle – il reste cependant des incidents comme l’Erika sur la côte Atlantique.
  3. Les pollutions structurelles et accidentelles demeurent un gros problème dans les pays de l’Europe de l’Est et l’ancien URSS – Tchernobyl, la pollution du Danube par le Cyanure, des catastrophes continuent encore aujourd’hui que nous ne découvrirons que dans quelques années...
  4. Le grand problème demeure la gestion des déchets nucléaires – une solution géologique a été adoptée pour le moment, mais il y a un gros stock de déchets et d’armes qui restent une source d’accident potentiel important.

• Une partie de nos problèmes a été exportée dans les pays en voie de développement qui sont prêts à accepter nos déchets problématiques et mettre en place des systèmes d’exploitation des sols néfastes pour l’environnement car ces pays ont :
  1. Un besoin financier important
  2. Peu de législation sur la pollution de l’environnement.
  3. Des régimes politiques moins stables et plus corrompus.

 

6. Tempéré continental sec :

Malgré les distinctions climatiques (décrites dans le Module I ) et pédologiques (décrites dans le Module II ) propres à ces zones, il existe une relative homogénéité dans les pratiques agricoles, au moins dans les latitudes moyennes : une forte mécanisation et des systèmes de cultures intensives. Les zones 5, 6 et 7 sont traitées par une seule et même description .

• Les milieux tempérés n’ont pas les caractéristiques extrêmes des autres zones climatiques qui connaissent des sécheresses/pluies extrêmes et c’est peut-être la zone avec le moins de formes géomorphologiques typiques ou caractéristiques.
• L’intensité de la météorisation physique et chimique (Consulter l'Essentiel sur La météorisation ) est intermédiaire – limitée dans les prairies par le peu d’eau et dans le nord par le manque d’énergie. La météorisation physique est accentuée par les cycles de chaud et de froid. La météorisation chimique n’est efficace qu’une période de l’année puisque les réactions chimiques sont ralenties ou arrêtées à basse température. Il y a donc une météorisation maximale vers le centre de la zone tempérée, où il y a de nombreux cycles de chaud/froid et suffisamment d’eau pour maximiser l’impact de ces cycles.
• En général, l’érosion n’est importante que sur des sols cultivés. Le climat étant « tempéré », l’érosion naturelle, en dehors des activités humaines, est plutôt faible et elle ne devient problématique que sur des parcelles agricoles.

La plupart des pays riches se trouvent dans des milieux tempérés (19 des 20 premiers pays listés dans l’Indice de Développement Humain). Les activités humaines sont fortement influencées par les cycles d’énergie solaire où les saisons sont très marquées par les changements de températures et peu marquées par des périodes de pluie/sécheresse) : pour l’agriculture, il y a suffisamment d’eau et des sols plutôt riches alors l’étendue agricole dépend du rayonnement solaire. En France, la gamme est importante – de l’olivier dans le sud jusqu’à l’orge dans le nord...

Deux périodes de transformation relativement récentes ont eu un impact important sur l’environnement en général :

1. De la révolution industrielle vers le début du 19ième siècle jusqu’à la fin des années ’50 du 20ème.

   Mine de fer dans le Minas Gerais. Brésil (Photo : J.J. Griffith) Cette période a été marquée par l’ouverture et l’exploitation de mines de tous genres : charbon pour énergie, métaux pour les activités industrielles, le déboisement pour la fabrication, l’exploitation des cours d’eau pour l’énergie hydroélectrique et le transport de biens...

   Ceci a créé une première vague de pollution de l’atmosphère par la combustion des combustibles fossiles : la fumée et les cendres dégagées par la combustion ont provoqué un changement radical dans l’organisation des villes – les riches se sont installés à l’ouest des usines (haut le vent), les pauvres à l’est (sous le vent). Pour ceux qui aiment la littérature classique, vous retrouverez des descriptions très imagées des conditions de vie des pauvres de cette période chez Dickens.
   Cette vague de pollution atmosphérique a été accompagnée par une pollution chimique des eaux et sols en absence de législation de protection de l’environnement. Dans ce contexte, ce n’était pas anormal pour les sociétés de simplement entasser ou enterrer leurs déchêts de toutes natures dans les terrains de l’usine. Très souvent, des cas très graves de pollution des eaux ne se sont révélés que bien plus tard (Lire (en anglais) l'histoire du « Love Canal » dans l'Etat de New York aux U.S.A).

   Aujourd’hui, dans les pays riches des milieux humides tempérées (Europe de l’Ouest, Amérique du Nord), beaucoup de ces problèmes ont été réglés par une législation qui définit les conditions de gestion de déchets et de produits toxiques afin de protéger l’environnement. Une nouveau rapport à l’environnement entre dans les mœurs et ceci se voit par la mise en place de normes de gestion environnementale (ISO 14000) et la popularité croissante des produits biologiques.
   Dans les pays de l’Europe de l’Est et l’ancienne Union Soviétique, ceci n’est pas encore le cas et nous pouvons nous attendre à découvrir, pendant de nombreuses années encore, les dégâts d’une industrialisation mal contrôlée. De très nombreux sites pollués pendant des décennies n’ont toujours pas été remédiés malgré la connaissance des dangers, et la fermeture d’industries en-dessous des normes ainsi que le stockage de déchets dangereux demeurent de gros problèmes.

   Le déboisement de l’Europe pendant cette période a contribué à l’essor industriel et agricole et ainsi qu'à la richesse des nations qui se trouvent aujourd’hui en tête des pays les plus riches du monde. Ceci est utilisé parfois comme argument pour justifier la déforestation tropicale puisque l’Europe avait fait la même chose bien avant les pays du sud, où le déboisement est un phénomène d’actualité (contrairement aux pays du nord où la superficie des forêts est en expansion).

   Il y a, cependant, deux différences importantes entre la déforestation qu’a connu l’Europe et celle en cours aujourd’hui dans les forêts tropicales :

   • La biodiversité était moins importante dans les milieux tempérés que dans la forêt tropicale puisque le climat est plus froid et ces zones avaient déjà subi des extinctions massives par des périodes de glaciations répétées et relativement récentes.
   • Le climat est moins agressif (saisons pluviales moins marquées, profondeurs et intensités des pluies moins importantes) et les sols sont moins sensibles au déboisement alors les conséquences environnementales et la dégradation des sols étaient sûrement moins importantes.
2. La période post Deuxième Guerre Mondiale.

Suite à la guerre, l’accent était mis sur l’autosuffisance alimentaire et l’augmentation de la productivité, d’où le développement d’engrais et de pesticides et la transformation du paysage agricole :

• d’une part, il y a eu le remembrement des parcelles agricoles avec la suppression des haies, des talus et des ruisseaux éphémères afin de constituer des parcelles plus grandes qui permettent de mieux valoriser les outils agricoles plus performants et de gagner du temps. Progressivement, il y a eu moins d’exploitations agricoles mais de taille plus importante et avec un parcellaire moins morcelé.
• d’autre part, il y a eu la spécialisation des productions par région agricole – zones d’élevage intensif (porcs, volailles, vaches laitières), zones de grandes cultures (maïs, tournesol, blé, soja, betteraves...), zones d’élevage extensif (bovin et ovin, viande). Cette réorganisation de l’espace s’est faite sous la propulsion de facteurs socio-économiques. Il est plus rentable de faire une collecte de lait de quelques grandes exploitations en proximité les unes des autres que de plusieurs petites exploitations éloignées les unes des autres. La spécialisation des outils de production tend elle aussi à concentrer les lieux de vente et d’expertise.

Chaque zone de spécialisation possède ses problèmes types :

1. L’élevage intensif :

   Dans ces régions, il y a un excès de déjections animales par rapport aux terres « épandables » - les superficies sur lesquelles les déjections peuvent être épandues. Pour les sols, ceci se traduit par un excès de nitrates (NO3-) qui se retrouvent ensuite dans les nappes phréatiques et eaux de surface. Il faut se rappeler que la CEC décrite en Module II est une mesure des charges négatives dans le sol et qu’elle est utile pour échanger des cations. Les nitrates étant des anions, elles sont plus mobiles dans le sol et facilement lessivées par les eaux de percolation. Ceci est d’autant plus vrai sur des sols sableux qui ont une forte conductivité hydraulique et une faible rétention de l’eau. Ceci explique les problèmes de pollution des nappes en Bretagne où il y a une forte concentration d’élevages hors sols et des sols plutôt sableux. La pollution des eaux par un apport d’engrais important induit souvent une eutrophisation : une explosion de la végétation aquatique (comme les « marées vertes ») accompagnée d’une diminution en oxygène dissous.

2. Les zones de grandes cultures :

   Dans ces régions, le sol est cultivé intensément et la production dépend d’un apport important en engrais et pesticides : herbicides pour les plantes adventices, fongicides pour les champignons (mildiou, oïdium…), insecticides pour les insectes (pucerons et différentes larves…). Ce sont donc des régions où nous rencontrons la pollution des eaux souterraines et de surface par les nitrates et pesticides.
   C’est surtout dans ces zones que l’érosion et la dégradation des sols sont importantes. Plusieurs facteurs contribuent à cela et ceux qui sont communs à l’ensemble des régions en grandes cultures sont les suivants : la suppression des obstacles à l’écoulement (haies, talus) ainsi que l’accroissement de la taille des parcelles. Là où trois ou quatre cultures étaient semées dans le passé, nous n’en trouvons qu’une seule aujourd’hui. Dans un paysage de bocage, l’impact d’une parcelle qui ruisselle peut être réduit par une culture voisine en aval qui aurait un taux d’infiltration élevé. Avec des parcelles plus grandes, il y a à la fois plus d’eau qui ruisselle et un risque plus important que ces eaux se concentrent pour créer une érosion linéaire (rigoles ou ravines).
   Au-delà de ces facteurs communs, chaque situation présente sa propre combinaison de facteurs propices à l’érosion. Ces facteurs ont été décrits dans le Module III et quelques cas de figures français peuvent être présentés pour illustration. Dans le Grand Sud-Ouest, les coteaux argilo-calcaires sont cultivés dans des systèmes de grandes cultures. Les sols ( des « Terre-forts ») ont des taux d’argiles relativement élevés (de 25% à 40%) et donc une forte stabilité structurale qui donne aux sols une faible érodibilité. Cependant, deux facteurs contribuent à créer une forte érosion dans ce milieu : d’une part, des pentes fortes sont mises en culture, d’autre part, les précipitations du printemps tombent souvent sous forme d’orages convectifs et sont de forte intensité. Le risque d’érosion le plus important est donc sur une forte pente à la période du semis des cultures d’été (Consulter le dossier Une méthode de cartographie du risque érosif ).

   Croute et rigole. Pays Lauragais (Photo: Y. LeBissonnais) Rigole. Pays Lauragais (Photo: Y. Le Bissonnais)

   Cette situation est très différente de celle du nord de la France où les sols se sont formés sur des dépôts de Loess (dépôt de sédiments transportés par le vent). Le Loess se distingue par une forte concentration en sédiments limoneux avec des taux d’argile faibles. Ils ont donc une faible stabilité structurale et une forte érodibilité. La surface du sol forme une croûte de battance rapidement avec les premières pluies. En hiver, la pluie totale n’est pas particulièrement élevée et les intensités sont généralement faibles, mais les pluies sont fréquentes et les sols sont souvent proches de la saturation. La forte teneur en eau du sol et la présence d’une croûte de battance donnent à ces sols un très faible taux d’infiltration (de l’ordre de 5 mm h ^-1 ) ; le ruissellement se déclenche très rapidement même dans des conditions de faibles intensités de pluies. Le relief est peu accentué mais les parcelles sont grandes et permettent une forte concentration des eaux de ruissellement.

   Ruissellement dans un champ. Pays de Caux (Photo: D. Fox)

    

   Dans le Lauragais, l’érosion est due à des pluies de fortes intensités sur des pentes fortement inclinées, dans le Pays de Caux, l’érosion résulte de pluies de faibles intensités mais fréquentes sur des sols très érodables.

   Depuis quelques années, deux autres types d’érosion ont été décrites en relation avec les grandes cultures :

   • L’érosion mécanique : le déplacement du sol vers l’aval par les outils agricoles et notamment le labour. La quantité de sol déplacé est directement liée à l’inclinaison de la pente et la vitesse de progression du tracteur. Ceci est une forme d’érosion qui décape les sommets de versants et convexités, et peut être aussi important que l’érosion hydrique sur site. Cependant, elle n’a pas de conséquence hors site puisque les sédiments restent à l’intérieur des limites de la parcelle.
   • L’érosion lors de la fonte de neige au printemps : ceci a toujours été important dans les zones de montagnes mais peut aussi être important sur les sols agricoles. Elle est difficile à quantifier parce que les mesures sont difficiles et le sol peut être gelé, ou partiellement gelé, ce qui modifie beaucoup son érodibilité. Il semblerait que lors du dégel du sol, la présence d’une couche sous-jacente gelée limite l’infiltration et concentre les eaux de fonte de neige en surface sous forme de ruissellement. La forte teneur en eau du sol proche de la surface la rend plus érodable. Un autre phénomène lié à la fonte de neige est la libération subite des polluants atmosphériques lessivés par la neige lors de sa chute. La présence de ces polluants altère la dynamique de la fonte et environ 90% des polluants sont libérés lors des premiers 10% de fonte. Ceci provoque une injection importante de polluants dans un temps limité.
3. Les zones d’élevage extensif :

   Ce type de pratique agricole est sûrement le moins néfaste pour l’environnement. Typiquement, la charge animale est faible et la surface est pratiquement toujours enherbée. L’érosion des sols est donc négligeable.

4. Les zones forestières :

   Dans beaucoup de régions, les terres moins rentables sont délaissées et l’activité se concentre sur des superficies plus efficaces. Un bonne exemple est l’abandon des cultures en terrasse dans les régions accidentées – pratiquement tout a été abandonné sauf la vigne et l’olivier. Le bois en tant que produit est moins rentable depuis l’exploitation des forêts tropicales puisque la croissance est lente pour une valeur relativement faible (20 ans sans revenu).

• De manière générale, les problèmes environnementaux ou ceux qui relèvent de la géomorphologie dynamique, tels que l’érosion ou les crues torrentielles, sont moins graves que dans les zones semi-arides ou humides tropicales :
  1. Le climat est moins agressif : il y moins d’extrêmes dans les précipitations et les pluies sont d’une intensité et/ou profondeur moins importantes.
  2. Les sols cultivés sont peut-être plus résilients grâce à des teneurs en matières organiques plus importantes et des argiles relativement fertiles.
  3. L’hiver tempère ou ralentit l’activité d’exploitation des sols permettant ainsi aux sols de se restructurer.
  4. Les phénomènes de dégradation aujourd’hui sont très souvent liés aux activités agricoles intensives – érosion des sols, ruissellement et crues, pollution des eaux souterraines et de surface. Le milieu « naturel » est relativement protégé par le manque d’extrêmes dans le climat et le couvert végétal.

• De plus, l’exploitation humaine est moins intense :
  1. La densité de population est relativement faible, ce qui évite tous les problèmes liés à la surpopulation qui seront évoqués dans les zones plus chaudes. La préoccupation est d’ailleurs plutôt le contraire – comment faire vivre une population vieillissante ?
  2. Les populations sont plus riches et donc moins vulnérables et moins à risque aux inondations, glissements de terrain...
  3. Il y a les ressources financières et humaines pour gérer l’environnement et intervenir sous forme de subventions incitatives.
  4. Il y a des structures politiques et législatives avec un vrai pouvoir (moins corrompues), donc capable de mettre en place et enforcer des sanctions punitives.

• Traditionnellement, les gros problèmes écologiques dans les milieux humides tempérés étaient liés aux activités industrielles :
  1. Jusqu’aux années ‘70 : pollution accidentelle et structurelle – émission des cheminées, pollution chimique des sols et cours d’eau...
  2. Plus récemment : moins de pollutions structurelle et accidentelle – il reste cependant des incidents comme l’Erika sur la côte Atlantique.
  3. Les pollutions structurelles et accidentelles demeurent un gros problème dans les pays de l’Europe de l’Est et l’ancien URSS – Tchernobyl, la pollution du Danube par le Cyanure, des catastrophes continuent encore aujourd’hui que nous ne découvrirons que dans quelques années...
  4. Le grand problème demeure la gestion des déchets nucléaires – une solution géologique a été adoptée pour le moment, mais il y a un gros stock de déchets et d’armes qui restent une source d’accident potentiel important.

• Une partie de nos problèmes a été exportée dans les pays en voie de développement qui sont prêts à accepter nos déchets problématiques et mettre en place des systèmes d’exploitation des sols néfastes pour l’environnement car ces pays ont :
  1. Un besoin financier important
  2. Peu de législation sur la pollution de l’environnement.
  3. Des régimes politiques moins stables et plus corrompus.

 

7. Tempéré de façade orientale des continents :

Malgré les distinctions climatiques (décrites dans le Module I ) et pédologiques (décrites dans le Module II ) propres à ces zones, il existe une relative homogénéité dans les pratiques agricoles, au moins dans les latitudes moyennes : une forte mécanisation et des systèmes de cultures intensives. Les zones 5, 6 et 7 sont traitées par une seule et même description .

• Les milieux tempérés n’ont pas les caractéristiques extrêmes des autres zones climatiques qui connaissent des sécheresses/pluies extrêmes et c’est peut-être la zone avec le moins de formes géomorphologiques typiques ou caractéristiques.
• L’intensité de la météorisation physique et chimique (Consulter l'Essentiel sur La météorisation ) est intermédiaire – limitée dans les prairies par le peu d’eau et dans le nord par le manque d’énergie. La météorisation physique est accentuée par les cycles de chaud et de froid. La météorisation chimique n’est efficace qu’une période de l’année puisque les réactions chimiques sont ralenties ou arrêtées à basse température. Il y a donc une météorisation maximale vers le centre de la zone tempérée, où il y a de nombreux cycles de chaud/froid et suffisamment d’eau pour maximiser l’impact de ces cycles.
• En général, l’érosion n’est importante que sur des sols cultivés. Le climat étant « tempéré », l’érosion naturelle, en dehors des activités humaines, est plutôt faible et elle ne devient problématique que sur des parcelles agricoles.

La plupart des pays riches se trouvent dans des milieux tempérés (19 des 20 premiers pays listés dans l’Indice de Développement Humain). Les activités humaines sont fortement influencées par les cycles d’énergie solaire où les saisons sont très marquées par les changements de températures et peu marquées par des périodes de pluie/sécheresse) : pour l’agriculture, il y a suffisamment d’eau et des sols plutôt riches alors l’étendue agricole dépend du rayonnement solaire. En France, la gamme est importante – de l’olivier dans le sud jusqu’à l’orge dans le nord...

Deux périodes de transformation relativement récentes ont eu un impact important sur l’environnement en général :

1. De la révolution industrielle vers le début du 19ième siècle jusqu’à la fin des années ’50 du 20ème.

   Mine de fer dans le Minas Gerais. Brésil (Photo : J.J. Griffith) Cette période a été marquée par l’ouverture et l’exploitation de mines de tous genres : charbon pour énergie, métaux pour les activités industrielles, le déboisement pour la fabrication, l’exploitation des cours d’eau pour l’énergie hydroélectrique et le transport de biens...

   Ceci a créé une première vague de pollution de l’atmosphère par la combustion des combustibles fossiles : la fumée et les cendres dégagées par la combustion ont provoqué un changement radical dans l’organisation des villes – les riches se sont installés à l’ouest des usines (haut le vent), les pauvres à l’est (sous le vent). Pour ceux qui aiment la littérature classique, vous retrouverez des descriptions très imagées des conditions de vie des pauvres de cette période chez Dickens.
   Cette vague de pollution atmosphérique a été accompagnée par une pollution chimique des eaux et sols en absence de législation de protection de l’environnement. Dans ce contexte, ce n’était pas anormal pour les sociétés de simplement entasser ou enterrer leurs déchêts de toutes natures dans les terrains de l’usine. Très souvent, des cas très graves de pollution des eaux ne se sont révélés que bien plus tard (Lire (en anglais) l'histoire du « Love Canal » dans l'Etat de New York aux U.S.A).

   Aujourd’hui, dans les pays riches des milieux humides tempérées (Europe de l’Ouest, Amérique du Nord), beaucoup de ces problèmes ont été réglés par une législation qui définit les conditions de gestion de déchets et de produits toxiques afin de protéger l’environnement. Une nouveau rapport à l’environnement entre dans les mœurs et ceci se voit par la mise en place de normes de gestion environnementale (ISO 14000) et la popularité croissante des produits biologiques.
   Dans les pays de l’Europe de l’Est et l’ancienne Union Soviétique, ceci n’est pas encore le cas et nous pouvons nous attendre à découvrir, pendant de nombreuses années encore, les dégâts d’une industrialisation mal contrôlée. De très nombreux sites pollués pendant des décennies n’ont toujours pas été remédiés malgré la connaissance des dangers, et la fermeture d’industries en-dessous des normes ainsi que le stockage de déchets dangereux demeurent de gros problèmes.

   Le déboisement de l’Europe pendant cette période a contribué à l’essor industriel et agricole et ainsi qu'à la richesse des nations qui se trouvent aujourd’hui en tête des pays les plus riches du monde. Ceci est utilisé parfois comme argument pour justifier la déforestation tropicale puisque l’Europe avait fait la même chose bien avant les pays du sud, où le déboisement est un phénomène d’actualité (contrairement aux pays du nord où la superficie des forêts est en expansion).

   Il y a, cependant, deux différences importantes entre la déforestation qu’a connu l’Europe et celle en cours aujourd’hui dans les forêts tropicales :

   • La biodiversité était moins importante dans les milieux tempérés que dans la forêt tropicale puisque le climat est plus froid et ces zones avaient déjà subi des extinctions massives par des périodes de glaciations répétées et relativement récentes.
   • Le climat est moins agressif (saisons pluviales moins marquées, profondeurs et intensités des pluies moins importantes) et les sols sont moins sensibles au déboisement alors les conséquences environnementales et la dégradation des sols étaient sûrement moins importantes.
2. La période post Deuxième Guerre Mondiale.

Suite à la guerre, l’accent était mis sur l’autosuffisance alimentaire et l’augmentation de la productivité, d’où le développement d’engrais et de pesticides et la transformation du paysage agricole :

• d’une part, il y a eu le remembrement des parcelles agricoles avec la suppression des haies, des talus et des ruisseaux éphémères afin de constituer des parcelles plus grandes qui permettent de mieux valoriser les outils agricoles plus performants et de gagner du temps. Progressivement, il y a eu moins d’exploitations agricoles mais de taille plus importante et avec un parcellaire moins morcelé.
• d’autre part, il y a eu la spécialisation des productions par région agricole – zones d’élevage intensif (porcs, volailles, vaches laitières), zones de grandes cultures (maïs, tournesol, blé, soja, betteraves...), zones d’élevage extensif (bovin et ovin, viande). Cette réorganisation de l’espace s’est faite sous la propulsion de facteurs socio-économiques. Il est plus rentable de faire une collecte de lait de quelques grandes exploitations en proximité les unes des autres que de plusieurs petites exploitations éloignées les unes des autres. La spécialisation des outils de production tend elle aussi à concentrer les lieux de vente et d’expertise.

Chaque zone de spécialisation possède ses problèmes types :

1. L’élevage intensif :

   Dans ces régions, il y a un excès de déjections animales par rapport aux terres « épandables » - les superficies sur lesquelles les déjections peuvent être épandues. Pour les sols, ceci se traduit par un excès de nitrates (NO3-) qui se retrouvent ensuite dans les nappes phréatiques et eaux de surface. Il faut se rappeler que la CEC décrite en Module II est une mesure des charges négatives dans le sol et qu’elle est utile pour échanger des cations. Les nitrates étant des anions, elles sont plus mobiles dans le sol et facilement lessivées par les eaux de percolation. Ceci est d’autant plus vrai sur des sols sableux qui ont une forte conductivité hydraulique et une faible rétention de l’eau. Ceci explique les problèmes de pollution des nappes en Bretagne où il y a une forte concentration d’élevages hors sols et des sols plutôt sableux. La pollution des eaux par un apport d’engrais important induit souvent une eutrophisation : une explosion de la végétation aquatique (comme les « marées vertes ») accompagnée d’une diminution en oxygène dissous.

2. Les zones de grandes cultures :

   Dans ces régions, le sol est cultivé intensément et la production dépend d’un apport important en engrais et pesticides : herbicides pour les plantes adventices, fongicides pour les champignons (mildiou, oïdium…), insecticides pour les insectes (pucerons et différentes larves…). Ce sont donc des régions où nous rencontrons la pollution des eaux souterraines et de surface par les nitrates et pesticides.
   C’est surtout dans ces zones que l’érosion et la dégradation des sols sont importantes. Plusieurs facteurs contribuent à cela et ceux qui sont communs à l’ensemble des régions en grandes cultures sont les suivants : la suppression des obstacles à l’écoulement (haies, talus) ainsi que l’accroissement de la taille des parcelles. Là où trois ou quatre cultures étaient semées dans le passé, nous n’en trouvons qu’une seule aujourd’hui. Dans un paysage de bocage, l’impact d’une parcelle qui ruisselle peut être réduit par une culture voisine en aval qui aurait un taux d’infiltration élevé. Avec des parcelles plus grandes, il y a à la fois plus d’eau qui ruisselle et un risque plus important que ces eaux se concentrent pour créer une érosion linéaire (rigoles ou ravines).
   Au-delà de ces facteurs communs, chaque situation présente sa propre combinaison de facteurs propices à l’érosion. Ces facteurs ont été décrits dans le Module III et quelques cas de figures français peuvent être présentés pour illustration. Dans le Grand Sud-Ouest, les coteaux argilo-calcaires sont cultivés dans des systèmes de grandes cultures. Les sols ( des « Terre-forts ») ont des taux d’argiles relativement élevés (de 25% à 40%) et donc une forte stabilité structurale qui donne aux sols une faible érodibilité. Cependant, deux facteurs contribuent à créer une forte érosion dans ce milieu : d’une part, des pentes fortes sont mises en culture, d’autre part, les précipitations du printemps tombent souvent sous forme d’orages convectifs et sont de forte intensité. Le risque d’érosion le plus important est donc sur une forte pente à la période du semis des cultures d’été (Consulter le dossier Une méthode de cartographie du risque érosif ).

   Croute et rigole. Pays Lauragais (Photo: Y. LeBissonnais) Rigole. Pays Lauragais (Photo: Y. Le Bissonnais)

   Cette situation est très différente de celle du nord de la France où les sols se sont formés sur des dépôts de Loess (dépôt de sédiments transportés par le vent). Le Loess se distingue par une forte concentration en sédiments limoneux avec des taux d’argile faibles. Ils ont donc une faible stabilité structurale et une forte érodibilité. La surface du sol forme une croûte de battance rapidement avec les premières pluies. En hiver, la pluie totale n’est pas particulièrement élevée et les intensités sont généralement faibles, mais les pluies sont fréquentes et les sols sont souvent proches de la saturation. La forte teneur en eau du sol et la présence d’une croûte de battance donnent à ces sols un très faible taux d’infiltration (de l’ordre de 5 mm h ^-1 ) ; le ruissellement se déclenche très rapidement même dans des conditions de faibles intensités de pluies. Le relief est peu accentué mais les parcelles sont grandes et permettent une forte concentration des eaux de ruissellement.

   Ruissellement dans un champ. Pays de Caux (Photo: D. Fox)

    

   Dans le Lauragais, l’érosion est due à des pluies de fortes intensités sur des pentes fortement inclinées, dans le Pays de Caux, l’érosion résulte de pluies de faibles intensités mais fréquentes sur des sols très érodables.

   Depuis quelques années, deux autres types d’érosion ont été décrites en relation avec les grandes cultures :

   • L’érosion mécanique : le déplacement du sol vers l’aval par les outils agricoles et notamment le labour. La quantité de sol déplacé est directement liée à l’inclinaison de la pente et la vitesse de progression du tracteur. Ceci est une forme d’érosion qui décape les sommets de versants et convexités, et peut être aussi important que l’érosion hydrique sur site. Cependant, elle n’a pas de conséquence hors site puisque les sédiments restent à l’intérieur des limites de la parcelle.
   • L’érosion lors de la fonte de neige au printemps : ceci a toujours été important dans les zones de montagnes mais peut aussi être important sur les sols agricoles. Elle est difficile à quantifier parce que les mesures sont difficiles et le sol peut être gelé, ou partiellement gelé, ce qui modifie beaucoup son érodibilité. Il semblerait que lors du dégel du sol, la présence d’une couche sous-jacente gelée limite l’infiltration et concentre les eaux de fonte de neige en surface sous forme de ruissellement. La forte teneur en eau du sol proche de la surface la rend plus érodable. Un autre phénomène lié à la fonte de neige est la libération subite des polluants atmosphériques lessivés par la neige lors de sa chute. La présence de ces polluants altère la dynamique de la fonte et environ 90% des polluants sont libérés lors des premiers 10% de fonte. Ceci provoque une injection importante de polluants dans un temps limité.
3. Les zones d’élevage extensif :

   Ce type de pratique agricole est sûrement le moins néfaste pour l’environnement. Typiquement, la charge animale est faible et la surface est pratiquement toujours enherbée. L’érosion des sols est donc négligeable.

4. Les zones forestières :

   Dans beaucoup de régions, les terres moins rentables sont délaissées et l’activité se concentre sur des superficies plus efficaces. Un bonne exemple est l’abandon des cultures en terrasse dans les régions accidentées – pratiquement tout a été abandonné sauf la vigne et l’olivier. Le bois en tant que produit est moins rentable depuis l’exploitation des forêts tropicales puisque la croissance est lente pour une valeur relativement faible (20 ans sans revenu).

• De manière générale, les problèmes environnementaux ou ceux qui relèvent de la géomorphologie dynamique, tels que l’érosion ou les crues torrentielles, sont moins graves que dans les zones semi-arides ou humides tropicales :
  1. Le climat est moins agressif : il y moins d’extrêmes dans les précipitations et les pluies sont d’une intensité et/ou profondeur moins importantes.
  2. Les sols cultivés sont peut-être plus résilients grâce à des teneurs en matières organiques plus importantes et des argiles relativement fertiles.
  3. L’hiver tempère ou ralentit l’activité d’exploitation des sols permettant ainsi aux sols de se restructurer.
  4. Les phénomènes de dégradation aujourd’hui sont très souvent liés aux activités agricoles intensives – érosion des sols, ruissellement et crues, pollution des eaux souterraines et de surface. Le milieu « naturel » est relativement protégé par le manque d’extrêmes dans le climat et le couvert végétal.

• De plus, l’exploitation humaine est moins intense :
  1. La densité de population est relativement faible, ce qui évite tous les problèmes liés à la surpopulation qui seront évoqués dans les zones plus chaudes. La préoccupation est d’ailleurs plutôt le contraire – comment faire vivre une population vieillissante ?
  2. Les populations sont plus riches et donc moins vulnérables et moins à risque aux inondations, glissements de terrain...
  3. Il y a les ressources financières et humaines pour gérer l’environnement et intervenir sous forme de subventions incitatives.
  4. Il y a des structures politiques et législatives avec un vrai pouvoir (moins corrompues), donc capable de mettre en place et enforcer des sanctions punitives.

• Traditionnellement, les gros problèmes écologiques dans les milieux humides tempérés étaient liés aux activités industrielles :
  1. Jusqu’aux années ‘70 : pollution accidentelle et structurelle – émission des cheminées, pollution chimique des sols et cours d’eau...
  2. Plus récemment : moins de pollutions structurelle et accidentelle – il reste cependant des incidents comme l’Erika sur la côte Atlantique.
  3. Les pollutions structurelles et accidentelles demeurent un gros problème dans les pays de l’Europe de l’Est et l’ancien URSS – Tchernobyl, la pollution du Danube par le Cyanure, des catastrophes continuent encore aujourd’hui que nous ne découvrirons que dans quelques années...
  4. Le grand problème demeure la gestion des déchets nucléaires – une solution géologique a été adoptée pour le moment, mais il y a un gros stock de déchets et d’armes qui restent une source d’accident potentiel important.

• Une partie de nos problèmes a été exportée dans les pays en voie de développement qui sont prêts à accepter nos déchets problématiques et mettre en place des systèmes d’exploitation des sols néfastes pour l’environnement car ces pays ont :
  1. Un besoin financier important
  2. Peu de législation sur la pollution de l’environnement.
  3. Des régimes politiques moins stables et plus corrompus.

 

8. Tempéré subtropical de façade orientale des continents :

Dans ce Module, nous ne donnons pas de description de la dégradation des sols sur les impacts sociaux pour le milieu subtropical de façade orientale des continents.