L’érosion des sols agricoles, principalement causée par la pluie et le vent, est un ennemi ancien des fermiers et l’une des grandes menaces auxquelles doit faire face l’agriculture du XXIe siècle. La principale réponse est la couverture des sols et la diminution du travail du sol.


On connait souvent l’érosion sous l’angle géologique: c’est elle qui, rongeant les littoraux, applanissant les montagnes et creusant les berges de nos cours d’eau, a dessiné nos paysages au fil des millénaires. Ici nous nous intéresserons à un aspect plus immédiat de ce phénomène: l’érosion des sols agricoles.

Les deux grandes sources d’érosion des sols: l’eau et le vent

Il y a essentiellement deux formes d’érosion : l’érosion hydrique (ou hydraulique), par l’eau, et l’érosion éolienne, par le vent.

L’érosion hydrique : les dangers du ruissellement

Pour les sols agricoles l’érosion hydrique importante est l’érosion venant de la pluie. C’est elle que nous étudierons, et non l’érosion lacustre (le bord des lacs) ou marine (par la mer).

Il y a principalement trois modes d’actions:

  • Le détachement de la terre sous l’impact de la pluie. Les particules se mèlent ensuite aux éclaboussures et suivre le ruissellement.
  • Le « frottement » lié au ruissellement de l’eau: la terre est emportée par l’écoulement de l’eau et les particules à l’intérieur.
  • Le détachement de blocs de sol, par exemple en cas de coulée de boue.

Premier temps: l’impact

La goutte d’eau de pluie va, en tombant, libérer son énergie cinétique dans un « effet splash » (éclaboussure), qui va briser les agrégats du sols en plus petites parties et en détacher des particules.

Longtemps sous-estimée, la puissance de l’impact peut être déterminante. Par exemple, deux chercheurs auraient montré dans une expérience que disposer de la paille sur 2.5cm diminuait l’érosion de 95% ! (Zachar 1982, p.207)

Stallings (1957) writes that new understanding of raindrop splashing has meant the end of an era in the fight against water erosion, and sees the start of a second age in which, for the first time, there is hope of a successful solution to the problem.

Zachar 1982, p.207

Après la pluie, ce travail des gouttes d’eau peut créer une « croûte de battance« , c’est à dire une plaque de sol dure et compacte que l’eau a du mal à pénetrer. Cela peut demander un travail du sol supplémentaire si elle entrave la germination et la levée de la culture.

Enfin, la grèle peut aussi engendrer une érosion importante, d’autant plus si elle est accompagnée de pluie:

Whereas the hail beats down on the soil and clogs the pores, the rain-water rapidly washes the disaggregated
material away. In such instance, one may speak of downpour-hail erosion or storm-hail erosion, this being the most destructive erosion phenomenon known.

Zachar 1982, p.222

Néanmoins, le seul impact de la pluie ou même de la grêle n’a pas vraiment un effet érosif. Il faut encore que la terre déplacée soit transportée ailleurs.

Second temps, le ruissellement

Si l’eau ne peut pas s’infiltrer dans les sols, elle va faire des flaques, puis, si elle n’est pas retenue, va s’écouler, emportant avec elle la matière décrochée par l’impact de la pluie, ainsi que celle qui va s’y ajouter en cours de route, détachée par le ruissellement.

Troisième temps, parfois, l’effondrement ?

Dernier « niveau » d’impact est plus massif et plus rare. En imbibant le sol, l’eau assouplit sa structure et, en même temps, l’alourdit. Vous l’aurez deviné, il s’agit des glissements de terrains et autres coulées de boue. C’est aussi un mouvement plus discret, concernant les versants, la solifluxion.

L’érosion aérienne ou éolienne: le souvenir du Dust Bowl

L’érosion est depuis toujours un sujet d’inquiétude dans le monde agricole. Toutefois, il est un événement qui a fait prendre conscience de la gravité qu’il pouvait représenter, même pour les agricultures modernes: le Dust Bowl. Pendant plusieurs années consécutives (1934-1938), des vents puissants ont déplacé des quantités considérables de sol sur des milliers de kilomètres.

L’érosion éolienne est en général plus discrète, surtout en France: elle s’exerce sur des sols nus et secs, lorsqu’il y a certains vents.

Diagonal currents increase the type of air turbulence which is responsible for lifting particles and creating hollow forms, mainly in the less resistant places. Ascending currents represent a special case in which there is an upward action, unlike that of water. These currents arise from thermal turbulence and other convection currents, and are usually associated with tempest conditions; the resulting air turbulence produces a partial vacuum which is capable of lifting particles to a considerable height and transporting them over large distances before they fall, together with condensates, back to the ground.

Zachar 1982, p.75

C’est surtout un problème dans les grandes plaines arides, comme celles ayant vu se produire le Dust Bowl.

Les facteurs favorisant l’érosion en agriculture

La localisation : bassin versant et berges

C’est surtout un problème pour les cultures en bassin versant: non seulement elles sont soumise aux forces erosives de l’eau (éclaboussure et ruissellement), mais en plus elles sont moins bien maintenues.

L’intensité des événements

La première variable est évidemment l’intensité de l’événement: un simple coup de vent emporte moins de matière qu’une tornade. L’érosion promet à ce titre de devenir de plus en plus problématique, les événements climatiques extrêmes devenant de plus en plus fréquents.

Le surpâturage

Le pâturage du bétail tend à tasser le sol et à détruire le couvert végétal. On parle de surpâturage quand cela devient excessif. Le sol devient nu et absorbe mal l’eau, ce qui le rend très vulnérable. C’est un problème aussi ancien que l’élevage.

Le travail de sol

Le travail du sol (on parle aussi de pratiques aratoires) élimine la végétation et ameublit le sol. La terre est donc ensuite bien moins bien tenue et plus susceptible de s’éroder.

Les pratiques limitant l’érosion des sols agricoles

Pour lutter contre l’érosion, il y a plusieurs moyens d’action. Le principal mot d’ordre est de couvrir ses sols. Un couvert végétal va apporter une protection limitant l’impact des gouttes d’eau ainsi que la prise au vent et la vitesse d’écoulement. De plus, le système racinaire et la vie du sol correspondante améliorent l’infiltration de l’eau.

Il y a également des « astuces », comme ne pas labourer dans le sens de la pente.

On évoque également les haies ou les arbres en bordure de parcelle pour casser le vent et mieux tenir le sol.

La menace de l’érosion des sols agricoles

L’érosion des sols agricoles est une menace pour la production de nourriture mondiale et emporte avec elle d’autres types de problèmes non agraires.

Une menace pour la production de nourriture

Les plantes ont besoin de sols fertiles pour pousser et l’érosion retire justement la matière organique et les nutriments qui leur permettent de pousser. L’érosion est l’une des principales causes de dégradation des sols. La FAO estime que l’érosion hydrique emporte chaque année hors des terres agricoles 23 à 42 millions de tonnes d’azote et 15 à 26 millions de tonnes de phosphore. (FAO 2016, p.17)

On peut souvent lire des propos très alarmistes. Par exemple, le WWF affirme que « la moitié des sols superficiels de la planète ont été perdus dans les 150 dernières années« . Des historiens vont même imputer l’érosion au labour et au machinisme. Pourtant, le sol est travaillé depuis quelques milliers d’années et labouré en Europe depuis plusieurs siècles. Mieux: l’érosion est un problème connu depuis l’Antiquité Grecque et de nombreuses zones en ont souffert. Il faut donc, je pense, se méfier des discours très généraux et étudier en détail ce qu’il se passe.

La FAO tire néanmoins la sonette d’alarme sur le sujet et en parle, sans doute à raison, comme de l’un des grands challenges de l’agriculture du XXIe siècle.

Les externalités non agricoles

C’est également un problème en termes de qualité des eaux. En effet, les terres agricoles peuvent contenir des restes de pesticides, qui se retrouveraient, du coup, charriés dans les cours d’eau. Notez néanmoins que c’est un risque pris en compte dans l’évaluation de l’écotoxicité des pesticides.

Il y a également le problème du transport des fertilisants azotés (biologiques ou de synthèse), qui, outre une perte pour l’agriculteur, peut causer l’eutrophisation des cours d’eau. C’est pour lutter contre qu’a été prise la « directive nitrates« (91/676/CEE) le 12 décembre 1991.


Références

Pour aller plus loin:

  • Un organisme de surveillance de l’érosion des côtes, le BRGM. https://www.brgm.fr/fr/actualite/video/littoral-surveiller-erosion-gerer-trait-cote
  • https://twitter.com/RoullierY/status/1408122380984147970
  • https://twitter.com/PHautefeuille/status/1288157270216282112
  • https://www.sheffield.ac.uk/news/nr/soil-loss-climate-change-food-security-sheffield-university-1.530115
  • https://twitter.com/PHautefeuille/status/1320671843058110465
  • https://twitter.com/hashtag/soilpatrol?src=hashtag_click
  • https://frontpopulaire.fr/o/Content/co368611
  • https://twitter.com/agritof80/status/1410335914530906126

La capacité à absorber l’eau

  • https://twitter.com/OSourdin/status/1444976928310636545
  • https://twitter.com/MNAgServices/status/1418687108579987457

La couverture organique des sols

  • https://www.fao.org/conservation-agriculture/in-practice/soil-organic-cover/fr/
  • https://twitter.com/BertrandChevali/status/1428376049562398720
  • https://twitter.com/geninbv/status/1451863750454267904