Contrat de rivière Dyle-Gette

mardi 20 février 2018

Les coulées de boue par ruissellement

C’est un sujet qui colle à la triste actualité que nous avons choisi pour ce « zoom »  : les coulées de boue par ruissellement.
Mais pourquoi ne se produisent-elles pas partout ? Quelles sont les origines ou les facteurs prédisposants ? et surtout quelles peuvent être les solutions à mettre en place ?
Nous avons demandé à la cellule GISER du SPW de se jeter à l’eau pour vous donner des explications. Bonne lecture instructive.

  • 1. L’érosion du sol

L’érosion est le phénomène de détachement et de transport des particules du sol par divers agents. Dans nos régions, il s’agit principalement de l’eau et on parle alors d’érosion hydrique. Il s’agit d’un phénomène naturel qui modifie le relief. Les quantités de terre transportées chaque année sont faibles, de l’ordre d’une centaine de kilos par hectare. L’Homme peut accélérer les phénomènes d’érosion par une gestion inappropriée des sols. Le phénomène peut alors concerner des dizaines de tonnes de sol par hectare et par an.  En Wallonie, 540 000 m³ soit 760 000 tonnes de terre sont arrachées et se déposent dans les cours d’eau tous les ans ! Ceci a un impact environnemental important car la qualité des cours d’eau s’en trouve affectée (Figure 1). De plus, les phénomènes d’érosion sous forme de coulées boueuses ont bien souvent des conséquences catastrophiques en termes de dégâts aux habitations et autres infrastructures humaines (Figure 2) mais également aux parcelles agricoles (Figure 3).

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Figure 1 : Impact des coulées de boue sur les cours d'eau.

Figure 2 : Dégâts aux voiries et aux habitations.

Figure 3 : Phénomène de ravinement dans une parcelle agricole. © ULg – Gembloux Agro-Bio Tech

  • 2. Quels sont les facteurs qui influencent l'érosion?

L’un des principaux facteurs est la pluie. Il s’agit de l’élément déclencheur (Figure 4). Les pluies intenses de type pluie d’orage mais également les pluies plus faibles en terme d’intensité mais de longue durée peuvent induire des phénomènes d’érosion problématique.

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Figure 4 : L'érosion du sol d'amont en aval. © projet PROSENSOLS

Le type de sol est également un facteur important. Certains sols sont plus ou moins sensibles aux problèmes d’érosion. Cela dépend de la « texture » du sol, c’est-à-dire de la taille moyenne des particules qui le composent. Les sols limoneux sont plus sensibles que les sols argileux ou sableux. Cela dépend aussi de la « structure du sol » c’est-à-dire le niveau d’organisation des particules du sol. Plus la structure est stable et moins le sol est sensible à l’érosion.
Le relief joue lui aussi un rôle prépondérant. Plus les pentes sont inclinées et longues, plus le volume de ruissellement généré est important et plus sa vitesse d’écoulement est élevée. En conséquence, les particules de terre sont plus facilement arrachées et transportées.
Pour finir, l’un des derniers facteurs ayant une influence directe sur les phénomènes d’érosion est l’occupation du sol. Si le sol est nu ou si la végétation est peu couvrante, alors les phénomènes d’érosion s’accroissent car l’impact des gouttes de pluie et le ruissellement sont plus importants.

  • 3. L’impact de l’Homme sur l’érosion

L’agriculture contribue de manière importante aux phénomènes d’érosion du sol. Le travail du sol, la taille des parcelles ainsi que le choix des cultures sont des facteurs déterminants.

Le travail du sol est pratiqué pour décompacter et aérer les sols afin de faciliter le semis et la levée des plantes. Cependant, s’il est trop intensif, il peut contribuer à déstructurer le sol de manière directe et mécanique mais aussi de manière indirecte en favorisant une décomposition rapide de la matière organique qui a un rôle structurant.

La taille des parcelles, et plus particulièrement la longueur des pentes, joue également un rôle déterminant. L’absence d’éléments, tels que les haies ou les bandes enherbées, permettant de ralentir et d’infiltrer le ruissellement entraîne une vitesse d’écoulement élevée qui devient alors érosive.

En ce qui concerne les cultures, il faut être vigilant dans certains contextes favorables à l’érosion. Il existe en effet des cultures qui ne protègent pas suffisamment le sol et l’exposent à l’érosion hydrique comme les cultures à fort espacement (cultures dites  « sarclées ») particulièrement quand elles sont jeunes (maïs, betterave …) et  les cultures de légumes à racines ou tubercules (carottes, pommes de terre, ...)  réalisées sur buttes.  Une culture dont le taux de couverture du sol est élevé et dont la période de couverture est longue assure une très bonne protection du sol contre l’érosion (Figure 5).

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Figure 5 : Le sol est fortement exposé à l'érosion quand la couverture végétale est peu importante voire inexistante.

L’agriculture n’est pas la seule responsable des problèmes d’érosion. Citons les chantiers de génie civil lors desquels, le sol est mis à nu et est considérablement tassé par les machines, ce qui  diminue de manière drastique sa capacité d’infiltration et favorise les phénomènes d’érosion.

Pour finir, l’aménagement du territoire, s’il est mal organisé, peut accroître les risques d’érosion et ses conséquences. Il s’agit notamment de l’extension de l’urbanisation, qui aboutit à la création de surfaces imperméables importantes et qui empêche l’infiltration de l’eau et favorise le ruissellement. Il arrive aussi que des habitations soient construites dans les zones où l’eau de ruissellement s’écoule naturellement. Ces habitations sont régulièrement sinistrées par des coulées boueuses.

  • 4. Mesures à prendre pour limiter l’érosion du sol

Différentes mesures peuvent être prises pour réduire le ruissellement et éviter les départs de terre sur les parcelles agricoles. Il s’agit notamment de  :

• maintenir une bonne structure du sol en apportant de la matière organique (fumier…) et des amendements calciques et en raisonnant le travail du sol ;

• couvrir le sol au maximum en laissant les résidus de culture à la récolte ou en installant une interculture l’hiver telle que moutarde, avoine, phacélie, …;

• changer de culture d’une année sur l’autre pour alterner les cultures sensibles à l’érosion et les cultures moins sensibles;

• éviter de couvrir une grande surface avec une seule culture surtout s’il s’agit d’une culture à risque (pommes de terre, maïs, …)

• mettre en place des dispositifs tels que les fascines pour retenir les sédiments érodés le plus en amont possible dans le bassin versant
(Figure 6)

• mettre en place des dispositifs antiérosifs comme les bandes enherbées qui retiennent les particules de sol en bas des pentes.
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Figure 6 : Rétention des sédiments érodés grâce à la présence d'une fascine sur le chemin d’écoulement. © ULg – Gembloux Agro-Bio Tech

Toutes ces mesures doivent être intégrées à l’échelle du petit bassin versant rural pour optimiser leur efficacité et pouvoir espérer des résultats importants en terme de réduction de l’érosion lors d’événements climatiques conséquents.

  • 5. La cellule GISER (Gestion Intégrée Sol Erosion Ruissellement)

La cellule GISER est financée par la Région wallonne et coordonnée par la Direction du développement Rural.  La cellule réunit les chercheurs de l'Unité d'Hydrologie & Hydraulique Agricole (Gembloux Agro-Bio Tech – Université de Liège) et ceux de l’Earth and Life Institute – Environmental Sciences (Université catholique de Louvain).

Les objectifs de cette cellule sont multiples.  D’une part, des travaux de recherche sont menés pour améliorer la compréhension des phénomènes d’érosion hydrique et de ruissellement en zone agricole, ainsi que pour évaluer l’efficacité des mesures de protection.  D’autre part, la cellule peut apporter un appui auprès des demandeurs en terme de lutte contre les inondations par ruissellement et l’érosion hydrique des sols agricoles.  Cet appui consiste principalement à effectuer un diagnostic des problèmes et à formuler des recommandations en termes d’aménagements essentiellement au niveau de la zone agricole.  Des séances d’informations peuvent également être organisées ainsi qu’un suivi des aménagements installés.

La cellule est joignable par mail à l’adresse suivante :   Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser.

Une journée d’étude est prévue le mercredi 16 novembre 2011 à Gembloux pour présenter la cellule GISER et quelques initiatives de gestion de l’érosion et du ruissellement prises par des régions et pays voisins.
Service Public de Wallonie - Direction Générale Opérationnelle Agriculture, Ressources Naturelles et Environnement - Département de la Ruralité et des Cours d'Eau.

Le Contrat de rivière Dyle-Gette a consacré une fiche thématique sur le sujet de l'érosion hydrique dans son classeur "rivières et agriculture".

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