• Présentation

    Qui sommes nous?

    SMIRI Engineering société a responsabilité limitée, crée en Janvier 2011 par des ingénieurs et de gestionnaires qui ont une expérience hautement qualifié en moyenne de 17 ans.
       SMIRI Engineering est un bureau d’étude Technique Tunisien (Registre de Commerce B243162011 – Identifiant Fiscale 1182431M/A/M/000) qui met le savoir faire de ses ingénieurs à la disposition de tout client pour la recherche des solutions Techniques.  
       
     
     
    Introduction
     
       La promotion agricole est un nouveau créneau pour investissement rentable, l'érosion n'est plus un obstacle pour le développement agricole, beaucoup des terres sont érodées délaissées par manque de connaissance technique adéquate qui peu rendre une terre favorable pour l'exploitation.
     before after

       La gestion intégrée de l’eau est désormais placée au centre des préoccupations des pouvoirs publics eu égard, d’une part aux investissements majeurs engagés dans la grande hydraulique pour assurer la sécurité alimentaire et l’approvisionnement en eau potable et en énergie, et d’autre part, aux impératifs stratégiques de conservation et d’utilisation durable de cette ressource qui devient de plus en plus rare suite aux sécheresses récurrentes et plus longues observées durant les trois dernières décennies.

       L’érosion des sols constitue un processus de dégradation des ressources naturelles qui touche, avec des intensités diverses, une grande partie du territoire national.

       Les enjeux liés aux phénomènes d’érosion sont perçus tant à l’amont, au niveau de la dégradation des sols, base de toute production agricole, pastorale ou forestière, qu’à l’aval au niveau de la mobilisation de la ressource eau, élément vital pour le développement socio-économique du pays.

       Devant l'ampleur des problèmes d'érosion hydrique, de la perte des sols fertils et la dégradation des terres agricole SMIRI Engineering conservation des sols et des sols dans le cadre d'une approche visant l'intégration et les dispositions techniques pour la promotion des interventions entre les interventions de la mise en valeurs des terres endommagées et la protection des sols.

    -         Nos Tâches :

        - Etude
       -  Conception et pilotage des travaux de mise en valeur des terres agricole érodées
       -  Promotion agricole (terrassement et plantation)
       -  Conservation des eaux et du sols
       -  Amélioration des zones de parcours
       -  Etude, pilotage et confection des ouvrages d’art

     

    Nos clients :
     
       -  Investisseurs
       -  Promoteurs agricoles
       -  Organismes étatiques ou privés
       -  Associations de développement ou protection de l’environnement

     

     
     Objectifs, Engagement et Processus
     

      
    SMIRI Engineering met la connaissance technologique et le savoir faire en faveur des PME/PMI, des institutions, des associations et tout organisme étatique.
    SMIRI Engineering s’engage à:
     
       - Conseiller, écouter, soutenir et encadrer leurs clients afin de résoudre leurs problèmes et optimiser leurs ressources.
     
       - Fournir une haute qualité de service suivant les normes internationales qui permette d’avoir un avantage réel et bénéfique qui nous distingue sur le marché.

      - Respecter les délais de livraison et les étapes du projet afin d’atteindre un niveau élevé de satisfaction de la clientèle.
     
       - Délivrer des produits et des services mise à jour avec les technologies actuelles par des formations continues régulières.
     
       - Etre responsable de la sécurité et la confidentialité avec toute exigence pour la protection de la propriété intellectuelle et ainsi que les données des clients.
     
    SMIRI Engineering développe avec ses clients un partenariat de longue durée par les garanties, la maintenance et les mises à jour en place.  
     
  • Documents

    Conservation des eaux et du sol

    1. L’érosion :

    L'érosion est l'usure de la partie supérieure de l'écorce terrestre.

    Elle se définit comme le détachement et le transport de particules de sol de son emplacement d'origine par différents agents (gravité, eau, vent) vers un lieu de dépôt.

    L'érosion est dite naturelle ou géologique lorsqu'elle correspond plus ou moins à un état d'équilibre entre la formation (pédogenèse) et le transport des particules meubles. Ce processus a modelé le relief terrestre actuel.

    Les pertes de terres peuvent atteindre :

    -      10 t/km²/an en biostasie (couverture végétale importante, durant les périodes géologiques humides).

    -      100 t/km²/an en rhexistasie (faible couverture végétale durant les périodes géologiques sèches).

    Cet équilibre est atteint dans la plupart des régions du monde mais peut-être modifié par la présence de l'homme.

    Le surpâturage, la déforestation, l'intensification de l'agriculture sont des causes d'augmentation considérable de pertes de terres. Il y a rupture de l'équilibre et accélération de l'érosion (érosion anthropique).

    L'érosion des sols est un facteur limitant de la production agricole et la quasi totalité du continent africain en est affecté.

    Face à ce fléau continental voir mondial, l'agriculteur doit-il abandonner ses terres érodées pour la mise en valeur des nouvelles terres ou doit-il rester et lutter contre le phénomène d'érosion ?

    1- Première solution mise en valeur des nouvelles terres de plus lointaines) :

    Par l’adoption de cette solution, l’agriculteur est contraint de se déplacer d'une région à une autre. Or les régions d'accueil ne sont toujours pas favorables (pas de terre pour tous, système de culture inadapté ...) 

    2- Deuxième solution (rester et lutter contre le phénomène) :

    Par l'adoption de cette deuxième solution, l'agriculteur doit mettre en place des techniques de conservation des eaux et des sols

    La CES se définie donc comme le combat contre la dégradation des ressources en eau et sol. Elle implique également la défense et la restauration des sols.

    La CES est un devoir de l'homme d'aujourd'hui envers les générations futures.

    Sa pratique implique l'inventaire et la caractérisation des phénomènes de dégradation de sols concernés

    la définition et la mise en œuvre de méthodes adéquates de prévention et de lutte contre ces phénomènes.

     

    2. Dégradation des sols, processus et facteurs

       2.1 – Définition

    La dégradation des sols est un processus qui décrit les phénomènes dus à l'homme et/ou à l'agressivité climatique qui abaisse la capacité actuelle et/ou future à supporter la vie humaine. C'est en quelque sorte une situation où l'équilibre entre l'agressivité climatique et le potentiel de résistance du sol a été rompue par l'action de l'homme.

    La dégradation des sols a des effets visibles sur l'environnement physique et des conséquences socio-économiques négatives.

       2.2 - Effets visibles de l'érosion

    Parmi les signes et effets physiques visibles de la dégradation peuvent être cités les éléments ci-dessous :

    -      les griffes, fines rigoles formées par l'eau, particulièrement en haut des pentes, sur le bord des pistes ou dans les champs sillonnés par les labours, elles deviennent des ravines par élargissement dû à la concentration de ruissellement excessif.

    -      les pavages de cailloux et de pierres laissés en surface, une fois les particules les plus fines du sol emportées par le ruissellement, observés dans un grand nombre de champs labourés et de terrains de pâture. 

    -      les buttes de sol résiduel, où sont perchées des touffes d'herbes, signes d'érosion, quand elles n'ont pas été créées par l'accumulation de détritus foliacés et d'humus, ou par le fouissage des rongeurs.

    -      l'accumulation de terre au-dessus des arbres, des pierres, des palissades et des haies sur terrains en pente.

    -      les racines d'arbres et arbustes, exposées à l'air, ou mise à nu dans des cours d'eau, résultats d'une dispersion du sol ou d'un accroissement de ruissellement suite à la dégradation de bassins versants.

    -       les dépôts de sols sur les pentes douces, ou de graviers, sables et limons, dans les lits de cours d'eau résultent d'une érosion en amont.

    -       les tâches nues dans les herbages et les pacages signes d'une tendance à la dégradation.

    -       le déplacement du sol par piétinement résultant du pâturage sur les pistes à bétail au long des courbes de niveau, où les animaux font progressivement glisser la terre en bas de la pente.

    -      les mouvements du sol sous l'action du vent, mis en évidence essentiellement par la formation de dunes.

    -      des modifications de la flore (par exemple des buissons se substituant à l'herbe), survenant après surpâturage, et accompagnés souvent d'érosion.

    -      les atterrissements dans les retenues de barrages, lacs et étangs.

    Du point de vue socio-économique outre les baisses croissantes de rendements les conséquences suivantes peuvent être citées :

    -       l'envasement des barrages, retenues d'eau, rivières, canaux et système de drainage par la terre érodée des sols dégradés et la réduction des stocks de poissons à la suite de tels effets

    -       les inondations dues aux eaux de ruissellement par suite de la réduction de la capacité d'infiltration des sols dégradés, et la baisse de niveau ou assèchement des nappes et points d'eau à cause des pertes d'eau par ruissellement

    -      les problèmes sanitaires et de qualité de la vie : un environnement dégradé n'offre que de mauvaises conditions de vie

    -       les besoins accrus de terre et de facteurs de production agricole

    -       les préjudices à la société et aux générations futures qu'entraînent les pertes définitives de terre.

       2.3 - Processus et facteurs de dégradation des sols

    A l'état naturel, quand l'homme n'intervient pas, le sol est normalement couvert de végétation. Les feuilles et les branches le protègent contre l'impact de la pluie et l'effet desséchant du soleil et du vent. Les feuilles mortes et les brindilles cassées forment une litière superficielle qui le protège ultérieurement, favorisent et abritent une importante population de macro et de micro-organismes. Les racines, en surface et en profondeur, ouvrent le sol mais aussi assurent sa cohésion. La terre qui a été recouverte d'une végétation naturelle pendant longtemps présente, en général, une couche épaisse et bien délimitée de sol de couverture riche . De couleur foncée en raison de sa forte teneur en matière organique, elle contient une grande quantité d'éléments nutritifs des végétaux, possède une structure stable et bien développée qui lui permet d'absorber et d'emmagasiner une grande quantité de pluie.

    Si le couvert végétal disparaît, que ce soit pour la culture ou à la suite de surpâturage, d'incendies ou d'aléas climatiques, des changements vont subvenir dans le sol. La vitesse de ce changement dépend de la température, de la topographie, des précipitations, du sol lui-même et du mode d'aménagement. En général sous climats chauds, surtout quand les résidus agricoles sont enlevés et que le fumier animal ne retourne pas à la terre, la teneur en matière organique tombe au-dessous de 0,5 % la structure des sols et leur fertilité se détériorent, l'eau des pluies colmate la surface des sols l'infiltration diminue, le ruissellement et l'érosion démarrent, puis s'accélèrent.

     En fait, la dégradation des sols est généralement un phénomène complexe, dans lequel peuvent intervenir plusieurs éléments qui contribuent à la perte du potentiel agricole : l'érosion et l'enlèvement du sol par l'eau ou le vent, la perte de fertilité résultant de modifications chimiques, physiques et biologiques.

    On peut donc noter différents types et différents facteurs et processus impliqués dans la dégradation des sols.

    Quels sont alors les principaux types de dégradation des sols ?

    Le type de dégradation d'un sol se réfère au processus qui cause la dégradation (déplacement du matériau sol par l'eau et le vent, détérioration in situ par des processus physiques, chimiques et biologiques) ; on peut en distinguer deux catégories.

    1- La dégradation par déplacement du matériau sol qui comporte :

    § L'érosion par l'eau provoquant

          Sur site:

    ·         Perte de la partie supérieure du sol. Perte uniforme par ruissellement superficiel ou érosion en nappe. Cette forme d'érosion se rencontre souvent dans les sols à textures sableuses en surface

    ·         Déformation de terrain : déplacement irrégulier des matériaux du sol caractérisé par de grosses rigoles, des ravins.

            Hors site

    ·      Sédimentation en aval

    ·      Inondation avec comblement des lits de rivières, érosion des berges, dépôt de limon.

    § L'érosion par le vent entraînant

            Sur site

    ·         Perte de la partie supérieure du sol : déplacement uniforme par déflation. Cette forme d'érosion concerne par exemple de la partie nord du Burkina Faso (Barro, 1995).

    ·         Déformation du terrain ; un déplacement inégal caractérisé par des grandes dépressions, des buttes ou des dunes (exemple de la région d'Oursi dans l'Oudanlan au Burkina Faso).

    ·         Dépôts éoliens tels que recouvrement des structures : routes, constructions et/ou vent de sable sur la végétation (exemple du recouvrement permanent de la route RN1 à la hauteur de Gouré au Niger).

    2- La dégradation par détérioration interne du sol comprenant

    § La détérioration chimique :

     

    ·         Perte des éléments nutritifs : conduisant souvent à une réduction sérieuse de la production (acidification accélérée des sols ferrugineux sous culture).

    ·         Pollution et acidification à partir d'industries biologiques. Apports excessifs d'éléments chimiques.

    ·         Salinisation due à une roche mère, ou à l'accumulation par drainage latéral, ou causée par les activités humaines telles que l'irrigation.

    ·         Cessation de la fertilisation par les inondations

    § La détérioration physique :

    ·         Batance et croûte à la surface du sol.

    ·         Compaction causée par une machine lourde sur un sol à structure de faible stabilité, ou sur des sols où d'humus est insuffisant.

    ·         Engorgement par l'eau : l'hydromorphie du sol due à l'homme, inondation et submersion (à l'exclusion des rizières).

    ·         Aridification : changement dû à l'homme du régime d'humidité du sol vers un régime aride, changement causé par exemple par l'abaissement du niveau de la nappe phréatique locale suite au défrichement au niveau des bas-fonds.

    § La détérioration biologique :

    ·         Déséquilibre de l'activité (micro) biologique de la partie supérieure du sol par : déforestation, feu de brousse, surpâturage, excès d'apport d'engrais chimique etc.

    Il apparaît donc que l'homme et le climat sont les facteurs causales de la dégradation des sols, la nature même de ceux-ci conditionnant cependant le degré et la vitesse de dégradation.

    Le degré de dégradation d'un sol se réfère à l'état présent de la dégradation (léger, modéré, sévère), la vitesse moyenne de dégradation concerne la rapidité apparente du processus de dégradation estimée sur 5 à 10 ans (lente, moyenne, rapide).

    Des travaux de la FAO (1983) proposent les gammes de degré de détérioration suivantes pour l'appréciation de différents types de dégradation concernés.

    a- Erosions hydrique et éolienne.

    Sont pris en considération :

    -       l'étendue du décapage de la couche superficielle (DCS) et éventuellement de celui de la couche sous-jacente (DCJ)

    -       l'étendue et la profondeur des rigoles, ravines et dépressions abrégées, ici, par

    RPP pour rigoles peu profondes

    (0 - 10 cm)

    RP pour rigoles profondes

    (> 10 cm)

    RVM pour ravines modérément profondes

     

    DPP pour dépressions peu profondes

    (0 - 5 cm)

    DMP pour dépression modérément profondes

    (5 - 15 cm)

    -       L'importance de la couverture des plantes pérennes de la végétation primitive/optimale (VPO).

    Les gammes retenues sont alors les suivantes.

    1-   A : Erosion hydrique

     

    Sols peu profonds

    (< 50 cm)

    .Sols profonds (> 50 cm)

    Nulle à légère

    DCS partielle

    DCS partielle et/ou

     

    Quelques RPPà

    RPP à 20 < espace < 50

     

    espace > 50 m

     

     

    Modéré

    DCS 10%

    DCS 100 % et/ou

     

    RPP à 20 < espace <50 m

    RPP à 20 < espace < 50 m.

     

    Sévère

    DCS 100 % : roche

    DCS 100 % et

    ou affleurement

    DCJ partielle et/ou

    cuirassé

    RVM à espace < 20 m

     

    2-   A : Erosion éolienne

    ..Sols peu profonds (<50 cm)

    Sols profonds (> 50 cm)

     

     

    nulle à légère DPP 10 %

    DCS partielle et/ou

    10 < DPP < 40 %

     

     

    modéré 40 < DPP < 70 %

    DCS 100 % et/ou

    40 < DPP < 70 %

    10 < DMP < 40 %

    10 DMP < 40 %

     

     

    Sévère DCS 100 % : roche

    DCS 100 % et DCJ partielle

    ou aff. cuirassé

    et/ou DPP 10 % ou

    40 < DMP < 70 %

     

    3-   A : Erosion hydrique et éolienne dans les pâturages

     

    nulle à légère

    VPO > 70 %

    modérée

    30 < VPO < 70 %

    sévère

    VPO < 30 %

     

    b- Dégradation due à l'engorgement et à l'inondation

    Est pris en compte le seuil de tolérance des plantes en fonction du taux de réduction des rendements :

     

    tolérance élevée

    0 - 20 % de réduction

    " modérée

    20 - 40 %"

    " sensible

    < 40 % "

     

     

    c- Dégradation chimique

    Sont considérées la saturation en base (ici, SAT) et la diminution annuelle de cette saturation (DSAT).

    . SAT

    < 50 %

     

     

    nulle à légère

    DSAT

    < 1,25 %

    modéré

    1,25

    £ DSAT < 2,5 %

    forte

    2,5

    £ DSAT £ 5 %

     

    très forte

    DSAT

    > 5 %

     

     

    . SAT

    > 50 %

     

     

    nulle à légère

    DSAT

    < 2,5 %

    modéré

    2,5

    £ DSAT < 5 %

    forte

    5

    £ DSAT £ 10 %

    très forte

    DSAT

    > 10 %

     

    d- Dégradation due à la salinisation et à l'alcalinisation

    Sont pris en compte :

    -      pour la salinisation, la conductivité électrique, CE, d'extrait de pâte saturée, en mmho/cm.

    -      pour l'alcalinisation, le taux de saturation en sodium échangeable (ESP).

     

    .Salinisation

     

     

    nulle à légère

    CE

    < 2 mmho/cm

    modéré

    2

    £ CE < 3 mmho/cm

    forte

    3

    £ CE £ 5

    très forte

    5 mmho/cm

     

    Alcalinisation

     

     

    nulle à légère

    ESP

    < 1 %

    modéré

    1

    £ ESP < 2 %

    forte

    2

    £ ESP £ 3 %

    très forte

    ESP

    > 3 %

     

    e- Dégradation physique

    Sont considérées l'Augmentation de la densité apparente (Ada) et la Diminution de la perméabilité (DK), en % des niveaux initiaux.

    1-   E : Augmentation de la densité apparente da

    Niveaux initiaux considérés

     

    < 1 g/cm 3

    1 - 1,25 g/cm 3

    1,25-1,4 g/cm 3

    nulle à légère

    Ada < 5 %

    Ada < 2,5 %

    Ada < 1 %

    modérée

    5 < Ada < nn 10 %

    2,5 £ Ada < 5 %

     

     

     

     

     

    forte

    10 < Ada < 15 %

    5 £ Ada £ 7,5 %

    2 < Ada < 3

    très forte

    Ada > 15 %

    Ada > 7,5 %

    Ada > 3 %.

    2-   E : Diminution de la perméabilité K :

    Niveaux initiaux considérés

     

    20 cm/h

    5 - 10 cm

    5 cm/h

    nulle à légère

    DK < 2,5 cm/h

    DK < 1,25 cm/h

    DK < 1 cm/h

    modérée

    2,5 £ DK < 10"

    1,25 £ DK < 5"

    1 £ DK < 2"

    forte

    10 £ DK £ 50"

    5 £ DK £ 20"

    2 £ DK £ 10"

    très forte

    DK > 50 cm/h

    DK > 20 cm/h

    DK > 10 cm/h.

    3-   E : Dégradation biologique

    Est pris en compte le taux de diminution annuelle de l'humus dans la couche de 0 - 30 cm de profondeur du sol.

     

    nulle à légère

    taux

    < 1 %

    modérée

    1

    < taux < 2,5 %

    forte

    2,5

    < taux < 5 %

    très forte

    taux

    > 5 %.

     

     

    3 - Erosion hydrique

    3.1 - Définition

    L'érosion hydrique est composée d'un ensemble de processus complexes et interdépendants qui provoquent le détachement et le transport des particules de sol.

    Elle se défini comme la perte de sol due à l'eau qui arrache et transporte la terre vers un lieu de dépôt.

    3.2 - Origine et mécanisme 

    La pluie et le ruissellement superficiel sont à l'origine de l'arrachage du transport et du dépôt de la terre enlevée.

    L'arrachage est due à la fois aux gouttes d'eau (par rejaillissement) et aux eaux de ruissellement et le transport est assuré par ces eaux.

    a- Impact de gouttes de pluies sur le sol

    Les sols subissent un martèlement considérable causé par les gouttes de pluie.

    Les premières gouttes s'infiltrent dans le sol d'autant plus aisément 
    qu'il est meuble et que sa porosité est élevée.

    Cette première phase s'accompagne d'un déplacement des particules 
    et d'un tassement du sol.

      Lorsque la couche superficielle s'humidifie, trois processus se développent simultanément :

     La dégradation de la structure

    •   la formation d'une pellicule de battance
    •   l'érosion par splash ou érosion par rejaillissement.

    b- Ruissellement  

    Comme les précipitations, le ruissellement agit sur le sol par des actions 
    de détachement et de transport.

    Selon la nature du sol, la rugosité superficielle et la pente de terrain, l'une
    ou l'autre de ces actions est prépondérante.

      D'une manière globale, il est admis que la vitesse de l'eau est le paramètre 
    prépondérant de l'action érosive du ruissellement superficiel.

      Réduire la vitesse de ruissellement revient à pratiquer des techniques
    antiérosives. Il s'agira par exemple :  

    ·         d'aménagement fonciers réduisant la pente de la parcelle

    ·         de techniques améliorant l'infiltration

    ·         des techniques culturales augmentant la rugosité de la surface du sol.

    3.3 - Les formes d'érosion

    a- L'érosion en nappe ou "sheet érosion"  

    L'érosion en nappe  est liée à 2 mécanismes :  

    ·         Le détachement des particules de terre causé par le choc de gouttes
    des pluies (effet splash).

    ·         Le ruissellement lorsque l'intensité devient supérieure à la vitesse
    d'infiltration.

    Cette forme d'érosion est caractéristique des sommets de bassin versant.
    Le martèlement des pluies (splash) détache les particules et les maintient 
    en suspension par turbulence.

    L'érosion en nappe a un effet érosif maximal au sommet des versants 
    ou à l'aval d'un obstacle. Au bas des versants, au contraire, il s'agit d'accumulation.

    b- L'érosion linéaire (micro-channel ou Rill érosion)

      Un micro-filet ou une rigole est une dépression suffisamment petite
    pour pouvoir être supprimée par les façons culturales.

    Sur un bassin versant ou une parcelle, l'érosion en rigole succède
    à l'érosion en nappe par concentration du ruissellement dans 
    les creux. A ce stade, les rigoles ne convergent pas mais forment des ruisselets parallèles.

    c- L'érosion par ravinement (Gully érosion)

    La ravine est une rigole approfondie  où se concentrent 
    les filets d'eau.

    La rigole se transforme en ravine lorsque sa profondeur interdit son nivellement
    par des simples instruments aratoires.

    Le ravinement constitue un stade avancé de l'érosion. Les ravines
    peuvent atteindre des dimensions considérables.

    L'approfondissement des ravines remonte du bas vers le haut de la pente (érosion régressive).

    Cette forme d'érosion peut transformer le paysage en "badlands" 
    et explique également la sape d'ouvrages (ponts, radiers, digues filtrantes...). Lorsque l'aménagement des ravines 
    n'est pas prolongé suffisamment en aval.

    d- La sédimentation

      Les particules arrachées aux terres se déposent entre le lieu d'origine 
    et les mers en fonction :

    1.  de leur dimension

    2. de leur densité

    3.  de la capacité de transport du ruissellement ou de la rivière.

    Les particules se déposent dans l'ordre suivant :

    1.       sable

    2.       sable fin

    3.       limon.

    Les argiles et l'humus colloïdal sont généralement transportés jusqu'à l'embouchure du cours d'eau où il se dépose soit après évaporation de l'eau, soit après floculation.

    3.4 - Les types de dégât

    On distingue 2 grands groupes de dégâts :

    les dégâts en zones érodées et les dégâts en zones de dépôts.

    a - Les dégâts en zones érodées  

    1-a : Dégradation du bilan hydrique  

    Il s'agit de l'effet le plus important. Une culture pluviale soumise
    à l'érosion voit son déficit hydrique s'accentuer suite à :

    ·         la réduction de la pluie efficace. En effet une fraction importante
    de la pluie ruisselle et n'est plus utilisable par la plante.

    ·         la réduction du volume de sol exploitable pour les racines et donc de la réserve utile du sol :

            RU = q n Z.

    Le départ du sol prive, dans ce cas, la culture d'une réserve en eau indispensable.

    Exemple : Si RU : 60 mm sur sol normal

    ® en raison de 4 mm/j ® 15 jours de sécheresse sont
    supportables par la culture.

    Si le même sol est à moitié dénudé : RU : 30 mm

    ® en raison de 4 mm/j ® 7/8 jours de sécheresse sont seulement supportables par la culture. 

    2-a : Appauvrissement du sol  

    La teneur en humus et en éléments nutritifs du sol décroît. 
    La capacité de rétention en eau 
    du sol diminue. La stabilité structurale du sol décroît.

    Cet appauvrissement est lié au double effet de décapage des horizons supérieurs, 
    habituellement les plus fertiles et de sélectivité de l'érosion.

    Les études indiquent une teneur plus importante en éléments fins 
    (argiles et limons), 
    en nutriments et bases échangeables (N, P, K, Ca, Mg) dans la fraction 
    érodée que dans le sol initial (tableau 1).

    Tableau 1: Pertes par èrosion sur une pente de 7% à Adiopodoumé(RCI), en fonction du couvert végétal (D'après Roose,1977)

     

     

    Erosion totale

    Erosion totale

     

    Forêt

    Culture

    Sol nu

    Forêt

    Culture

    Sol nu

    C total

    N total

    P total

    26,4

    3,4

    0,5

    856

    98,3

    28,5

    2730

    259

    111

    12,8

    22,5

    6,6

    2,1

    3,1

    1,4

    1,5

    1,9

    1,3

    CaCO échangeable

    MgO échangeable

    K2O échangeable

    2,2

    1,2

    0,6

    49,9

    29,0

    17,7

    113

    45

    35

    492

    327

    550

    18,5

    14,1

    2,4

    9,7

    5,1

    1,1

    Argile 0-2

    Limons 2-50

    Sab. fins 50-200

    sab. grossier 0.2-2 mm

    64,5

    33,8

    1,7

    0

    5140

    2180

    5170

    19300

    18300

    7115

    23100

    89400

    5,9

    7,7

    0,1

    0

    1,2

    2,5

    0,6

    1,1

    1,1

    1,9

    0,6

    1,2

    Erosion totale(t/ha)

    Ruissellement (mm)

    0,1

    21

    32

    525

    138

    630

     

    3-a : Autres conséquences

    ·         déchaussements, des plantes emportées ou recouvrement de la culture

    ·         hétérogénéité croissante des parcelles

    ·         diminution du drainage profond induisant une moindre réalimentation
    des nappes.  

    4-a : Quelques chiffres : ordres de grandeurs de pertes de sol  

    Erosion en nappe

    :

    1 t/ha/an

    Erosion en rigole

    :

    10 t/ha/an

    Erosion ravine

    :

    100 t/ha/an

    Erosion en badland

    :

    1000 t/ha/an

    Sapement des berges

    :

    10.000 t/ha/an

    Il faut signaler qu'une simple rigole formée lors d'un orage de 2 cm de profondeur, 5 cm 
    de large correspond à une perte de terre de 120 kg/100 m de rigole.  

    b - Dégâts en zones dépôts

    La sédimentation et les transports solides sont gênants pour
    une majorité d'aménagement.
    Ils se traduisent par :

    ·         envasement accéléré des fossés de drainage, des canaux d'irrigation
    et des réservoirs (bassins)

    ·         une réduction de la capacité des lits de rivières et un risque
    d'inondation 
    des terres voisins

    ·         une augmentation du coût de traitement des eaux de consommation.


    3.5 - Conclusion :

    Effet sur la production agricole :

    Nous avons vu dans les paragraphes précédents que l'érosion hydrique provoque le décapage de la couche superficielle du sol.

    A travers ce décapage deux conséquences sur la baisse de la production végétale sont à noter :

      - diminution du bilan hydrique.

    Par l'effet de battance qu'elle provoque, la pluie devient de moins 
    en moins profitable à la plante. En effet une effraction importante 
    de la pluie ruisselle.

    La réduction du volume de sol exploitable par les racines augmente la sensibilité de la culture aux périodes sèches.

    - sol pauvre en élément fertilisants :

    La fraction du sol emportée par l'érosion est fréquemment plus riche
    que le sol dans son ensemble. 
    Le sol laissé sur place se désagrège et devient hostile voir inculte
    (pas de vie biologique, 
    hétérogénéité de levée, baisse de la production ...)

    -terre inaccessible (badlands).

    A travers la formation de ravines, le terrain peut évoluer en badlands
    rendant impossible tout accès à la terre.

    Pour prévenir ces effets, seules des méthodes de lutte cohérentes
    peuvent être efficaces.

    Le rôle de la végétation apparaît en tout premier lieu. Dans la mesure 
    du possible, l'érosion doitêtre stoppée dès sa forme réversible, 
    c'est-à-dire avant que ne commence les ravins.  

    3.6 - Les facteurs de l'érosion hydrique

      Les différents facteurs de l'érosion hydrique sont :

    ·         le climat et l'hydrologie

    ·         la morphologie du site

    ·         le sol

    ·         la végétation

    ·         l'homme. 

    Schéma: Erosion f(érosion et érodibité)

     a- Le climat et l'hydrologie

    Il s'agit de l'élément moteur de l'érosion. Sans précipitation 
    atmosphérique il n'y a pas d'érosion hydrique.

    Les paramètres pluie liés à l'érosion :

    1-   la hauteur des précipitations est peu liée à l'importance 
    de l'érosion.

    Tableau 2 : Exemple de parcelles de maïs sous culture pendant 5 ans :

     

    Saison des

    Pluie

    Erosion

    Ruissellement

    pluies

    (mm)

    (t/ha)

    mm

    %

    1 ère année

    917

    5,1

    91

    10

    2 ème année

    1130

    1,2

    57

    5

    3 ème année

    908

    3,4

    50

    5,5

    4 ème année

    962

    5,7

    71

    7,4

    5 ème année

    697

    3,4

    52

    7,4

     

    2-   L'intensité est le facteur principal de l'érosion. Plus 
    l'intensité est grande, plus l'effet de battage du sol est prononcé :

      

    Battage du sol

    Désagrégation du sol
    Libération des particules fines

    Obturation de la porosité de surface

    Réduction de la capacité d'infiltration

    Augmentation du ruissellement

     

     

    WISCHMEIER définit un indice d'érosivité par la relation suivante :

    R = 0,00059. I 30 S [(11,9 + logI i )h i ]

    i : représente une pluviophase d'intensité sensiblement constante  

    I i : l'intensité pluviométrique correspondante (mm/h)  

    h i : hauteur pluviométrique correspondante (mm)  

    I 30 : l'intensité maximale observée en 30 mm (mm/h)  

    L'érosivité d'une pluie est donc fonction de ses caractéristiques
    physiques :

    § le diamètre des gouttes

    § la vitesse d'impact des gouttes.

    b - La morphologie du terrain  

    1-b : La pente  

    La pente est un facteur important d'érosion. Le ruissellement
    et l'érosion commencent sur des pentes faibles (1 à 2 %). C'est le cas du plateau Mossi par exemple. 
    Toutes choses égales par ailleurs, l'érosion augmente avec la pente.  

    2-b : La longueur de la pente  

    En principe, plus la pente est longue, plus le ruissellement s'accumule, 
    prend de la vitesse et de l'énergie et plus l'érosion s'intensifie.  

    c - Le sol  

    L'érodibilité d'un sol représente la sensibilité d'un sol à l'arrachement
    et au transport des particules qui le composent.  

    L'érodibilité d'un sol est définie par 2 caractéristiques :  

    § la résistance au splash (battance)

    § la résistance au cisaillement (lié au ruissellement)  

    Elle est fonction de plusieurs paramètres :  

    § la capacité d'infiltration

    § la stabilité structurale

    § la texture

    § la teneur en matière organique.  

    d - La végétation  

    Il s'agit du facteur primordial de protection du sol contre l'érosion.  

    L'action de la végétation est multiple :  

      L'interception des gouttes des pluies permet la dissipation de l'énergie cinétique, ce qui diminue dans une large mesure l'effet "splash".  

      Son système radiculaire maintient le sol en place et y favorise
    l'infiltration.  

      Accessoirement, l'évapotranspiration de la plante en asséchant le sol augmente sa capacité d'infiltration. Son développement en surface
    freine le ruissellement. L'apport en M.O améliore la structure du sol 
    et sa cohésion.

    Classement par ordre décroissant de protection des principaux types de végétation.

    Forêts > herbacés (savane) > cultures > jachères nues.

    e - L'homme

      L'homme peut être à l'origine du déclenchement et de l'accélération de l'érosion par les actions suivantes : 

    § défrichement de la forêt ;

    § incendies et surpâturages

    § façon culturales

    Les techniques culturales  

    L'état de la surface du sol présente une importance majeure lorsque le couvert végétal n'assure plus une protection efficace du sol.  

    Le travail du sol a 2 effets antagonistes sur sa résistance à l'érosion :  

    premier effet : le travail du sol augmente la perméabilité du sol et améliore l'enracinement des plantes.    

    deuxième effet : mais peut :  

    § diminuer la cohésion du sol et ainsi sa stabilité structurale

    § diluer la M.O et accélérer sa dégradation

    § compacter le sol en profondeur et crée des semelles de labour

    L'expérience montre que :  

      le labour a un effet non négligeable sur l'infiltration des petites pluies ou dans la première phase des grosses pluies  

      cet effet devient nul ou négatif en fin de grosses pluies ou après quelques événements pluvieux.

    3.7 - Estimation des pertes de terres

      La quantification peut se faire par :

    § Mesures directes

    § Des calculs à l'aide des formules existantes.  

    a - Mesures directes  

    Le schéma suivant donne la méthode de mesure à l'échelle du bassin versant .

    Station de jaugeage (section connue)

    A cette station est installé un limnigraphe qui donne la hauteur d'eau (en mètre).

    Un moulinet donne la vitesse de l'eau (en m/s)  

    1-   Estimation du débit (Q) du couvert  

    2-   Prélèvement d'eau à l'aide d'une bouteille à col large. Par évaporation de l'eau prélevée on détermine la charge C (en g/m 3 )  

    Les étapes 1 et 2 permettent ainsi de déterminer les pertes des terres (E) au niveau de ce bassin par la formule suivante :  

    E = Q*C avec A en g/s  

    b - Equation universelle (modèle de WISCHMEIER)  

    L'équation universelle de pertes des terres est un modèle empirique basé sur l'analyse statistique de 100 parcelles expérimentales. 

    Elle permet de prédéterminer les pertes en terre annuelles moyennes pour une parcelle donnée, dans des conditions bien définies.  

    Cette équation se présente sous la forme d'un produit de 6 facteurs indépendants, chacun représente une équation paramétrique à plusieurs variables.  

    Sous sa forme simplifiée, ce modèle s'écrit : 

    A = 2,24 R. K. L.S. C. P.  

    A = perte en terres en tonne/ha

    R = facteur d'agressivité climatique

    K = facteur sol

    L : facteur longueur de pente

    S : facteur pente

    C : facteur agronomique

    P : facteur des aménagements antiérosifs.  

    Ce modèle présente un certain nombre de points faibles :  

      Inaptitude à estimer les pertes en terre sur une courte période (saison ou épisode pluvieux isolé)  

      Il considère les facteurs de l'érosion comme indépendants, alors qu'il existe des nombreuses interactions entre ceux-ci.  

    c- Description des différents termes de l'équation-de WISCHMEIER

    1-c : Le facteur d'agressivité climatique  

    Il est défini comme le produit de l'énergie cinétique (E c) et l'intensité maximale en 30 minutes (I 30 ).  

    R = E c x I 30  

    Avec E c = 11,9 + 8,73 log(I)  

    E c en J/m²/mm de pluie  

    I l'intensité moyenne de la pluie (mm/h).  

    R peut-être déterminé pour des périodes variables (1 averse à 1 année).  

    Lorsqu'il est utilisé comme paramètre du modèle de Wischmeier, l'indice R est généralement calculer comme la moyenne de plusieurs années.

    Roose a établi la carte de l'érosivité des pluies sur l'Afrique de l'Ouest, qui permet d'estimer R   

    A l'échelle de l'Afrique, l'estimation est donnée par R= P/ 2

    Avec P précipitations moyennes annuelles.

    Figure 5: Esquisse de la répartition de l'indice
    d'agressivité climatique moyen (RUSA de Wishmeier) 
    en Afrique de l'Ouest et du centre

    2-c : Le facteur sol K  

    Le facteur sol caractérise l'érodibilité du sol, c'est-à-dire sa sensibilité à l'érosion.  

    Ce facteur sans dimension mesure la plus ou grande résistance relative d'un sol à l'érosion.  

    WISCHMEIER propose un mode de calcul de K, à partir des paramètres suivants :  

    Pour une première approximation :  

    § la somme des pourcentages de limon et sable fins

    § le pourcentage de sable

    § la teneur en M.O  

    Et pour une approche plus précise  

    § la structure

    § la perméabilité.

    Le normographe en figure 6 donne ainsi la méthode de détermination de K.

    Figure 6: Normographe permettant une évaluation rapide du facteur K d'érodibilité des sols

    Procédure de lecture: En suivant l'analyse des échantillons de surface appropriées, entrer par la gauche dans le graphe et pointer le % de sable (0,10 à 2 mm) puis de matières organiques, la structure et la perméabilité dans le sens indiqué par la flèche. Interpoler si nécessaire entre les courbes déssinées. La ligne fléchée pointillée illustre le mode opératoire pour un échatillon ayant: 33% de Limon+STF, 5% de sables, 2,8% de matières organiques, 2 de structure et 4 de perméabilité: K=0,31

     

    On peut également déterminer K par la formule suivante :  

    100 . K = 2,1 . 10 -5 . (12 - M.O) M 1,4 + 3,25 . (S - 2) + 2,5 (P - 3)  

    K : facteur d'érodibilité

    M.O : le pourcentage la M.O

    S : un code de structure

    P : classe de perméabilité

    M : le produit (% sable fin + % limon) . (100 - % A)

     

    3-c : Les facteurs topographiques L.S

    Le graphique porté à la figure 7 permet de déterminer le produit des facteurs L et S

    Les facteurs L et S caractérisent respectivement l'effet de la longueur de pente et celui de la pente.

    Figure 7 : indice de pente : LS

    Les relations étabies par WISCHMEIER permet egalement de les determiner L et S :

    L= (1/22.15) et S =( 0.43 - 0.30 s+ 0.043 s )/6.613

    L : facteur de longueur de pente 

    l : la longueur de la pente (m)

    22,13 : longueur de la parcelle standard (m)  

    m : exposant dépendant de plusieurs paramètres dont la pente

    m = 0,5 lorsque la pente < 10 %

    m = 0,6 lorsque la pente > 10 %  

    S : le facteur de pente  

    s : la pente (%)  

    d - L'indice de culture : facteur C  

    Le facteur C permet de tenir compte du fait que les pluies agissent plus sur un sol nu que sur un sol couvert.  

    Il caractérise la culture et le niveau de fertilisation du sol.  

    Il représente le rapport des pertes de sol d'une terre cultivées dans des conditions bien définies, aux pertes de terre

    d'une jachère continuellement travaillé, toutes les autres conditions étant égales.  

    Roose a calculé les valeurs de C pour plusieurs couverts végétaux en Afrique de l'Ouest (voir tableau 3).  

    4-c : Facteurs des aménagements anti-érosifs  

    Le facteur P est défini comme le rapport entre les pertes en terre d'un champ sur lequel on applique des pratiques de conservation

    et celles d'un champ cultivé dans le sens de la pente.

    Les valeurs de P observées pour différents types d'aménagement sont consignées dans le tableau 4

    Tableau 3: Influence du couvert végétal sur l'éeosion en Afrique de l’ouest (Roose, 1977)

    PLantes et techniques culturales
    C annuel moyen
    Sol nu
    1
    Forêt dense ou culture paillée abondamment
    0,001
    Savane et prairie en bon etât
    0,01
    Savane et prairie brûées et/ou surpâturées
    0,1
    Plantes de couverture à dévellopement lent ou plantation tardive
    -1ère année
    -2e année
     
    0,3 à 0,8
    0,1
    Plantes de couverture à dévellopement rapide et plantation hâtive dès la première année
    0,01 à 0,1
    Mais,sorgho,mil(en fonction du rendement)
    0,4 à 0,9
    Riz en culture intensive
    0,1 à 0,2
    Coton,tabac(en 2d cycle)
    0,5
    Arachide(en fonction date de plantation)
    0,4 à 0,8
    Manioc(1ére année),igname(selon date de plantation)
    0,2 à 0,8
    Palmier ,hévea,café,cacao avec plantes de couverture
    0,1 à 0,3
    Ananas à plat(en fonction de la pente ) pente 4 à 20%
    résidus brûlés
    résidus enfouis
    résidus en surface
     
    0,1 à 0,5
    0,1 à 0,3
    0,01
    Ananas sur billons cloisonnés(pente 7%)
    0,1

     

    Tableau 4: Le facteur <pratiques anti érosives> en Afrique de l'ouest(Roose.1977)

     

    P

    U.S.A

     

     

     

    .Labour isohypse

    0,75

    .Labour et billonage isohypse

    0,50

    .Labour et bandes enherbées isohypses

    0,25

     

     

    Afrique de l'ouest

     

     

     

    .billonage isohypse cloisonné

    0,20 à 0,10

    .bandes antiérosives de 2 à 4 m de large

    0,30 à 0,10

    .mulch de paille

    0,01

    .mulch Curasol(60 gr/l/m2)

    0,50 à0,20

    .Prairie temporaire ou plantes de couvertutes

    0,50 à 0,10

    .bourrelets armés ou murettes en pierres sèches(dénivélées : 80 cm)

    +Labour et binage isohypse et fertilisation équilibrée

     

    0,10

     

     d - Utilisation de l'équation de WISCHMEIER  

    Une fois ces paramètres bien connus dans une région donnée :  

    Estimer les pertes en terres et déterminer les mesures
    anti-érosives à mettre en œuvre.  

    Des valeurs seuil sont fixées par type de sol et de production envisagées.  

    Très souvent :  

    K et S sont imposés par le terrain et R par la position géographique du bien.  

    Donc l'intervention humaine se limitera aux facteurs
    L, C et P-->et permet ainsi de définir des méthodes de lutte anti-érosive.
     

    EXERCICE D'APPLICATION N°1

      Soit un champ installé sur un bassin versant de la région de Frkessédougou
    (Nord de la Côte d'Ivoire).

      Les analyses physico-chimiques du sol en place ont donné les valeurs suivantes :

    Limon et Sables très fins : 50% ; Sables : 10% ; Argile 34% ; 
    Matières organiques 2% ; Structure grumeleuse avec
    une perméabilité lente à modérée.</