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 taches 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 (horizon A). 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).

. Hors site

+ 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.

. 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

 

. 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 %

 

. 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.

. 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 %.

. 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.

. 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 %.