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Les arbres plus efficaces que les buissons pour lutter contre l’érosion éolienne des sols

La revégétalisation des sols est une méthode courante pour limiter l’érosion éolienne dans les régions arides. En renouvelant la manière de modéliser l’érosion éolienne en présence de végétation, des chercheurs de l’Inra et du CNRS ont montré que les arbres sont plus efficaces que les buissons pour réduire l’érosion éolienne des sols. Le modèle développé représente un outil prometteur pour quantifier l’érosion éolienne des régions semi-arides, à l’origine de nombreuses problématiques environnementales. Ces travaux ont été publiés dans le Journal of Geophysical Research Earth Surface en février 2014.

Erosion éolienne sur dune. Entre estran et dune, le sable est ici transporté par un vent longitudinal à la côte. Les dunes, comme en beaucoup d’endroits des côtes de France, sont fixées par des oyats, Poacée à racine traçante. Sur les plages très fréquentées, on favorise la pousse des plantes fixatrices des dunes en canalisant les piétons sur des chemins aménagés.. © ©INRA, CAUVIN Brigitte
Mis à jour le 22/07/2015
Publié le 31/07/2014

L'érosion éolienne des sols correspond à l’entrainement de grains de sable par le vent (saltation) et à l’émission de poussières dans l’atmosphère par impact de ces grains avec le sol. La saltation peut endommager les cultures par abrasion, ensevelissement ou déracinement, et former des dunes de sable en zones désertiques. L’émission de poussières diminue localement la fertilité des sols agricoles, et impacte globalement la formation des nuages et le bilan radiatif terrestre. Ces poussières atmosphériques ont aussi des conséquences sanitaires liées à leur inhalation par les êtres humains, à la propagation d’agents potentiellement pathogènes et à la dispersion de polluants. La revégétalisation des sols est une méthode courante pour réduire l’érosion éolienne de régions sujettes à la désertification, mais son efficacité suivant le type de végétation et leur arrangement n’est pas encore bien connu. De plus, les modèles actuels de quantification de l’érosion éolienne sont peu adaptés aux surfaces végétales éparses en raison de leur représentation grossière du vent.

Un modèle numérique renouvelle la modélisation de l’érosion en présence de végétation

Des chercheurs de l’Inra et du CNRS ont développé de manière originale une modélisation de la saltation d’un sol en reproduisant l’interaction complète entre le mouvement de plusieurs millions de grains de sable et le vent instantané, et leurs interactions avec le sol et la végétation. Une première version de ce modèle sans végétation avait déjà été élaborée par ces mêmes auteurs qui avaient reproduit les banderoles de grains de sable oscillant à la surface d’une plage par vent fort. En incluant la végétation dans cette deuxième version du modèle, ils ont montré qu’à superficie égale, les arbres sont plus efficaces que les buissons pour réduire l'érosion éolienne. Bien que les buissons piègent les particules en saltation, les arbres induisent une réduction de vent à plus grande échelle que le simple effet protecteur local des buissons. La réduction de l’érosion éolienne apparait par ailleurs fortement dépendante de l’arrangement de la végétation par rapport à la direction du vent.

Une première étape pour quantifier l’érosion éolienne des sols des régions semi-arides

Les régions semi-arides représentent une source importante de poussières pour l’atmosphère. Contrairement aux régions désertiques, ces régions sont caractérisées par une végétation clairsemée saisonnière. Ces recherches permettront de mieux quantifier les émissions de poussières issues de ces régions. Ceci est d’autant plus important que la perte en fertilité des sols agricoles de ces régions devrait s’accentuer dans les années à venir sous l’effet combiné du changement climatique et de la modification de l’usage des sols liée aux activités humaines. Ces régions sont en effet des zones de transition climatique notamment en termes d'amplitude et de fréquence des précipitations qui affectent le couvert végétal des surfaces, et donc l'érosion éolienne du sol. Elles sont aussi soumises à une croissance importante de la population conduisant à des changements radicaux dans les usages des terres comme l’extension et l’intensification des zones cultivées.

Contact(s)
Contact(s) scientifique(s) :

Département(s) associé(s) :
Environnement et agronomie
Centre(s) associé(s) :
Nouvelle-Aquitaine-Bordeaux

Référence

S. Dupont, G. Bergametti, and S. Simoëns, Modeling Aeolian erosion in presence of vegetation. Journal of Geophysical Research Earth Surface, Vol. 119, pp168-187, DOI:10.1002/2013JF002875, February 2014.