Érosion des sols par l'eau et le vent

L'érosion des sols est le processus de détachement et de transport des particules de sol par l'eau et le vent, un phénomène naturel considérablement accéléré par les pratiques d'utilisation des terres qui décapent la couche arable fertile et dégradent les terres.

Definition

L'érosion des sols est le processus par lequel les particules de sol sont détachées de la masse du sol et transportées par l'énergie de l'eau ou du vent en mouvement, englobant le détachement, le transport et le dépôt éventuel du matériau érodé.

Scope

Ce sujet aborde les mécanismes de l'érosion hydrique, incluant l'impact des gouttes de pluie, l'érosion en nappe, en rigoles et en ravines, ainsi que ceux de l'érosion éolienne par saltation, suspension et reptation de surface. Il examine également les facteurs qui régissent les taux d'érosion et la distinction entre l'érosion géologique naturelle et l'érosion accélérée d'origine anthropique. C'est le problème que la conservation des sols vise à maîtriser.

Core questions

• Comment l'impact des gouttes de pluie et le ruissellement détachent-ils et transportent-ils le sol lors de l'érosion hydrique ?
• Comment le vent détache-t-il et transporte-t-il le sol par saltation, suspension et reptation ?
• Quels facteurs contrôlent le taux d'érosion hydrique et éolienne ?
• En quoi l'érosion accélérée diffère-t-elle de l'érosion géologique naturelle ?

Key concepts

• Impact des gouttes de pluie et érosion par éclaboussement
• Érosion en nappe, en rigoles et en ravines
• Érosion éolienne : saltation, suspension, reptation
• Érosivité des pluies et érodibilité des sols
• Érosion accélérée versus érosion géologique
• Transport et dépôt des sédiments

Key theories

Facteurs d'érosion de l'équation universelle de perte de sol

L'érosion hydrique à long terme est modélisée comme le produit de l'érosivité des pluies, de l'érodibilité du sol, de la longueur et de la pente de la parcelle, de la couverture et des pratiques de gestion, et des pratiques de soutien, identifiant ainsi les facteurs contrôlables qui déterminent la perte de sol.

Étapes de détachement et de transport

L'érosion se déroule par le détachement des particules sous l'impact des gouttes de pluie ou le cisaillement du vent, le transport par ruissellement de surface ou par l'air en mouvement, et le dépôt là où l'énergie diminue. Ainsi, l'intensité de l'érosion dépend à la fois de la capacité de détachement et de transport.

Mechanisms

Dans l'érosion hydrique, les gouttes de pluie frappant le sol nu détachent les particules et scellent la surface, réduisant l'infiltration et générant un ruissellement qui se concentre en rigoles et en ravines, entraînant le sol détaché vers l'aval. Dans l'érosion éolienne, le cisaillement du vent soulève les particules fines en suspension et fait rebondir les grains de la taille du sable par saltation, ce qui déloge d'autres particules et fait rouler les grains grossiers par reptation de surface. La couverture végétale, la rugosité de surface, la structure du sol et l'humidité réduisent tous le détachement et le transport, tandis que les pentes raides, les pluies intenses, les vents forts et les sols nus et faiblement agrégés les augmentent.

Clinical relevance

L'érosion accélérée élimine la couche arable fertile, qui a mis des millénaires à se former, beaucoup plus rapidement qu'elle ne peut être reconstituée, ce qui diminue la productivité et menace la durabilité agricole. Parallèlement, les sédiments érodés, ainsi que les nutriments et polluants qui y sont associés, dégradent les rivières, les réservoirs et la qualité de l'air.

History

L'érosion éolienne catastrophique du Dust Bowl dans les années 1930 en Amérique du Nord a fait de l'érosion des sols un problème national reconnu et a stimulé la création d'institutions de conservation des sols. Les recherches du milieu du siècle ont quantifié l'érosion hydrique grâce à l'Équation universelle de perte de sol (Universal Soil Loss Equation), et des synthèses ultérieures ont replacé l'érosion accélérée dans le contexte de la durabilité agricole à long terme.

Key figures

• Hugh Hammond Bennett
• Walter H. Wischmeier
• David R. Montgomery

Seminal works

• wischmeier1978
• montgomery2007
• brady2016

Frequently asked questions

Quelle est la différence entre l'érosion en nappe, en rigoles et en ravines ?

L'érosion en nappe est l'enlèvement assez uniforme d'une fine couche de sol par le ruissellement de surface ; l'érosion en rigoles se produit lorsque le ruissellement se concentre en petits canaux qui peuvent être effacés par le labour ; et l'érosion en ravines forme des canaux plus grands et permanents, trop profonds pour être traversés avec un équipement normal. Ces formes représentent une concentration croissante du ruissellement érosif.

Pourquoi l'érosion est-elle qualifiée de catastrophe au ralenti ?

Parce que le sol se forme extrêmement lentement, prenant souvent des siècles à des millénaires pour construire quelques centimètres, tandis que l'érosion accélérée peut l'éliminer en quelques années à quelques décennies. La perte est progressive et facile à négliger, mais elle est effectivement permanente à l'échelle de temps humaine.