THÈME : La lutte anti-érosive :d en zones çie culture a

Fiche technique :

THÈME : La lutte anti-érosiveen zones çie culture

a Mayotte

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MODULE : COMPRENDR E, .rOa)

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- Imagerie 02006 OigitalGlobe -

Les premières recommandations concernant les mesures anti-érosives aux Comores remontent aux année s70-80 avec l'équipe de pédologues IRAT (Brouwers M . ; Subreville G . et Latrille Ed .) . Puis, en 1992, Raunet M .(Cirad) recense "les facteurs de l'érosion des terres et de l'envasement du lagon" .

A la même époque, le programme Cordet (1992-1996 cité par Lapègue J . 1999) implantera un dispositif d eparcelles de Wischmeier avec comparaison des différentes pratiques de cultures courantes pour des pente slimitées à 20 % (contraintes imposées par l'équation de Wischmeier) .

Pour des pentes plus fortes, c'est la méthode de suivi des variations topographiques à la parcelle qui ser aretenue : piquets (Lapègue J . ,1999) ; érodimètre différentiel à aiguilles : (Autfray P., 2003-04 ; Feret J .B ., .2004) . Les investigations porteront sur les parcelles de culture et sur padzas . L'annexe 1 rapporte les princi-paux résultats obtenus . Le suivi des atterrissements (Wischmeier) ou des variations topographiques limite le sinvestigations au niveau parcelle, or, l'érosion hydrique concerne l'ensemble du bassin versant comme l esouligne Lapègue : " la turbidité (à l'exutoire des ravines) est le marqueur aval de l'érosion" .

La méthode des bilans spatialisés

permet "de remonter à la connaissance des chemins de l'eau, de so norigine, de sa vitesse de circulation et de l'origine géographique dans le bassin versant des produits érodés,dans un but de localiser les zones d'érosion massive" (com . pers. Vallès V. 2006) .

Fiches techniques : Volet Agronomie Cirad Mayotte (décembre 2006).Contact : U.M.R. G-eau @mail : [email protected] ; [email protected]

Bases physiques de l'érosionApplication à Mayotte

Deux agents climatiques sont à l'origine de l'éro-sion des sols : le vent et l'eau par leur énergie ci-nétique . Nous traiterons uniquement ici de l'éro -

E

sion hydrique sous deux formes : i) dispersée500 -

par les gouttes lors des pluies, et concentrée ,• 200

ÉROSION , par les filets d'eau (ruissellements). La pluie in -• ioo peson gCa\m.

.2 tervient essentiellement par l'impact des gouttesso

sur les agrégats du sol, plus communémentó 20 _ T PO RT appelé effet SPLASH. Le ruissellement tire sa ca-

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pacité érosive de la pente du sol sur lequel i l• s SÉDIMENTATION prend naissance . Le graphique à gauche pré-

sente trois phases du sol selon la taille des parti -cules et la vitesse des écoulements ; à savoir :

0 .005

0 02 I 0 .1 0 2 0 5 1 2

5 10 20 50

érosion, transport et sédimentation . Les rectan -C 0 .002

0 .01

0.05

Taille des particules (mm) files rouge et jaune signalent respectivemen tLIMONS SABLES GRAVIEWS que les particules d'argiles et limons fins sont

arrachées par l'érosion pour des écoulements d e200 cm/s, tandis que les limons grossiers et lessables le sont pour des vitesses d'écoulementsplus faibles (50 cm/s), les particules arrachéessont transportées avec l'eau .

Texture des sols (Latrille Ed . 1981 )

Diagramme de Hjulstrbm

Mais contrairement aux limonsgrossiers,les argiles et les limons finsarrachés pour des vitesses supérieu-res, résistance à l'érosion), ne se re -déposent plus et participent à l'enva-sement du lagon .

Le graphique de droite présente lapart relative des particules d'argiles e tde limons fins pour 95 échantillons d esols (Latrille Ed . 1981) .

20

40

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80

10 0

Classement des analyses des sols (ramenées à 100) .

La vue montre un atterrissement de sol consécu-tif à une forte pluie sur une parcelle désherbée lelong d'une route : caniveau bouché par les limon set sables (sédimentation), on notera que la frac-tion argileuse reste en suspension dans les fla-ques d'eau (turbidité) .On retiendra que les argiles ne se redéposen tplus après avoir été arrachées . C'est ainsi que l apriorité de la lutte anti-érosive doit s'atteler à l agenèse de l'arrachement des argiles, particulière -ment à Mayotte, où la fraction argileuse constitu e56.6 % des sols de surface .

Fiches techniques : Volet Agronomie Cirad Mayotte (décembre 2006) .Contact : U.M.R. G-eau @mail : [email protected] ; [email protected]

ETO

+ Pluviométri e

--------------------------------------------- -

--------------------------------------- -

800

Simulation d'un filet d'eau de .-

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---- -0 .5 cm d'épaisseur x 1 cm de larg eEC

700 - -

600 ---

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C500 — —

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100 °= f ~/---

Simulation d'un filet d'eau d e0 .5 cm d'épaisseur x 10 cm de large

GestiondeseauxderuissellementPar la rugosité de la surface ruisselante : la vitesse des eaux de ruissellement ou écoulements est fonc -tion de la pente, de la rugosité de la surface, mais également de l'épaisseur et de la largeur du filet d'eau .Les graphiques ci-dessous donnent respectivement les vitesses en cm/s . pour trois types de couverts : so lnu (Ks 100 : apparenté au sentier), sol cultivé sans précaution particulière de lutte contre l'érosion (Ks 40)et un sol bien couvert : végétation naturelle ou très bien paillée (Ks25) .Les couleurs jaune et rouge correspondent respectivement aux vitesses limites pour l'arrachement de slimons grossiers et des sables, et des limons fins et des argiles .

Simulation des vitesses d'écoulement selon les pentes et les types de couvert s

recharge de la rêser.e du sol 100 m mi ruissellements :

Bandrélé (1100mm )Zone sud

ETO

–*– Pluviométri e

recharge de la réserve du sol > 100 mm(ruissellements)

~--~----♦0

juil août sept oct nov déc jan

fév mars avr mai jui nmois

Dès 10% de pente, l'érosion arrache le slimons et sables, mais sans atteindre la vi-tesse d'arrachement des argiles pour les sol sbien couverts (Ks 25 et 40) . En revanche ,quand les filets d'eau se regroupen t(graphique ci-dessus à droite), l'érosion s'ac-tive sur les argiles dès 10 % de pente . Lessentiers sont incisés dés 1% de pente(KslOO) .

IIII~°Par la connaissance des périodes de ruissel-lements qui correspondent au débordementde la nappe, après saturation du sol (ici pou run bilan hydrique positif de 100 mm estima-tion d'après Lapègue 1999) . Les graphique sci-contre montrent la date d'apparition et l adurée des ruissellements pour deux zones àpluviosité contrastée .

20 0~>2 150

—

-

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--

~--_5 0

Tirées des lois de l'hydrodynamique (formule de Manning-Strickler), ces conclusions ne sont pas opéra-tionnelles en terme de propositions techniques sur le terrain, en particulier les recommandations concernan tla densité de plantation. En retenant un filet d'eau d'1 cm de large, nous avons cherché à simuler les distanc-es maximales que doit parcourir ce filet sans dépasser les vitesse de 0 .5 m/s et 2 m/s . limite inférieur ed'arrachement des particules qui peuvent se redéposer ou non en fonction de la pente du terrain . Les résul-tats de notre simulation sont reportés dans le module "Agir" au chapitre du cadre conceptuel de la lutt econtre l'érosion .


I I I I I I I I I1°o

5%

10°0

15°0

2000

25°o

3000

35°0

40°0

45°0

5000

Pente du terrain1 ° 0 1 I I I I I

I

I

I

I5%

10°o

1500

200 6 25 0 0

30°0

35°0 40°0

45°o

50 %

Pente du terrai n-0- sol très végétalisé KS 25

Sol avec débris KS 40 -A- sol nu

Les manifestations d'érosion .L'arrachement des particule s

l'érosion par l'impact des gouttes ou effet splash, c'est l'énergie de la goutte de plui eemmagasinée lors de la chute qui détache les particules de sols . Tout obstacle qui s'interpose avan tle sol protège contre cette érosion . Cependant, une chute de 8 à 10 m suffit pour "recharger" l agoutte en énergie, c'est la hauteur des branches basses des grands arbres !! (Roose E . 1994) .

l'érosion linéaire débute avecla formationde filets d'ea u

qui creusent de petite srigoles . A ce stade, les filets resten t

parallèles, sans convergence .

l'érosion en nappe est peu visible, en général elle est mise e névidence par les racines des culture "remontées en surface" . Ell eentraîne les particules de surface riches en matière organique ains ique les argiles, où est localisé la fertilité chimique des sols .

we. l'érosion en ravine provient du regroupement de plusieurs filets d'eau . Contrairement à la rigole ,la ravine ne peut être nivelée par des simples instruments aratoires . Les sentiers d'accès auxparcelles présentent souvent un aspect en "V" propre à ce type de ravinement sur sol argileu xet padza .


Manifestationsd'érosion(suite)

Pour mémoire (hors de nos investigations), o nmentionnera le regroupement des gouttes de pluiesur les ondes des toits en tôle galvanisée généran tdes filets d'eau ravinant les trottoirs dans les villages .

Les talus routiers mal végétalisés

L'envasement sélectif du lagon par les argiles et les limons fins dû à la non re-déposition de ce sparticules sur l'espace terrestre, en soulignant ici le rôle primordial de la mangrove .

Les autres formes d'érosion liées au xglissements de terrain ne font pas l'obje tde cette revue . L'inclinaison des arbres es trévélateur de la reptation des sols .


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