Effets de l’érosion en nappe

Effets de l’érosion en nappe

A ce niveau, les conséquences de l’érosion en nappe sont plutôt d’un point de vue topographique et structurel, et on peut observer : le nivellement de la surface du sol par rabotage des mottes et remplissage des creux, avec formation de pellicules de battance (épaisseur = 1 mm), de croûtes d’érosion et de sédimentation (plusieurs couches dépassant 1 à 30 mm) ;  la squelettisation des horizons superficiels par pertes sélective des matières organiques et des argiles, laissant en place une couche de sables et graviers, plus claire que le sol initial ;  le décapage de l’horizon humifère laissant apparaitre des plages de l’horizon minéral de couleur plus claire de l’horizon minéral B et C.

Au niveau des ressources en eau

L’induration superficielle du sol par effet de battance ne facilite pas l’infiltration, ce qui entrave fortement la recharge des nappes aquifères. Les conséquences observées sont la diminution notable du débit des sources, et même leur asséchement dans quelques cas, qui+ n’arrive plus à irriguer les rizières traditionnelles dans le BV, ainsi que l’asséchement des puits dans les villages en aval du BV.Au niveau du périmètre irrigué en avas Même si l’érosion en nappe constitue plus de 90% de l’érosion rencontré dans le bassin, celle-ci n’a aucun impact dommageable direct envers le fonctionnement et l’état des infrastructures hydro-agricoles en aval.

Erosion linéaire en rigoles et ravines

L’érosion linéaire est exprimée par tous les creusements linéaires qui entaillent la surface du sol suivant diverses formes et dimensions (griffes, rigoles, ravines, etc.). En fait, L’érosion linéaire apparaît lorsque le ruissellement en nappe s’individualise et creuse des formes de plus en plus profondes. La cause de l’érosion linéaire est à chercher dans l’énergie du ruissellement, laquelle dépend à la fois du volume ruisselé et de la vitesse de celui-ci. On peut expliquer la naissance du ruissellement par diverses théories, telles : i. la théorie de Horton (1945) : Le ruissellement naît lorsque l’intensité des pluies est supérieure à la capacité d’infiltration du sol Si on compare l’infiltration à l’intensité de la pluie, on constate que l’intensité d’infiltration décroît au cours du temps, d’une part parce que le potentiel capillair diminue à mesure que l’eau pénètre à l’intérieur du sol et d’autre part, par dégradation de l’état de la structure à la surface du sol par effet de battance. Par contre, l’intensité de la pluie passe généralement par un (ou plusieurs) maximum et le volume de la pluie situé au-dessus de la courbe d’infiltration peut être considéré comme le ruissellement. On constate dans l’exemple choisi, pour une séquence d’intensité voisine que le volume du ruissellement peut varier considérablement en fonction de la période où apparaît le maximum d’intensité dans l’averse. Plus tôt apparaît ce maximum, plus réduit sera le ruissellement puisque la capacité d’infiltration diminue au cours du temps. Cependant, les hydrologues ont montré qu’il était rare d’obtenir une bonne corrélation entre le volume ruisselé sur un bassin versant et l’intensité des pluies.

Si au cours d’une pluie simulée on constate d’abord le démarrage du ruissellement après une pluie d’imbibition, le ruissellement va augmenter jusqu’à atteindre un niveau stabilisé correspondant à la capacité d’infiltration stabilisée du sol. Mais si la pluie persévère (plus de 100 mm), il peut arriver que l’on observe une nouvelle croissance du ruissellement et un nouveau plateau d’infiltration stabilisée. Il s’agit simplement de la saturation de l’horizon labouré; elle provoque le débordement de cette capacité de stockage que représente la macroporosité de l’horizon labouré. On peut constater soit que l’intensité de ruissellement correspond exactement à celle de la pluie simulée si l’horizon de profondeur est totalement imperméable ou qu’il reste une certaine capacité d’infiltration résiduelle correspondant à celle du fond de labour. Lorsqu’un milieu est totalement saturé, toute goutte d’eau tombant dans ce milieu ruisselle, quelle que soit l’intensité de la pluie.

Lorsque les pluies sont abondantes et les pentes fortes et longues, alors le ruissellement en nappe se hiérarchise, se concentre en filets entre les touffes végétales, prend de la vitesse et développe une énergie propre capable de creuser des canaux plus ou moins linéaire d’une certaine profondeur (griffe ou rigole) à la surface du sol. Ce sont les forces de cisaillement de l’eau chargée de sables et graviers qui arrachent des agrégats, des mottes et des cailloux au fond et sur les flancs des rigoles. La résistance d’un profil de sol au ruissellement sera donc différente de « l’érodibilité » d’un sol à la battance des gouttes d’eau.

Formes et Localisation

On parle de griffes lorsque les petits canaux ont quelques centimètres de profondeur, de rigoles lorsque les canaux dépassent 10 cm de profondeur mais sont encore effaçables par les techniques culturales. On parle de nappe ravinante lorsque les creux ne dépassent pas 10 à 20 cm mais que leur largeur atteint plusieurs mètres. Et enfin, de ravines lorsque les creux atteignent plusieurs dizaines de cm (plus de 30 cm) et en particulier, lorsqu’ils ne sont plus effaçables par les techniques culturales. La ravine est une rigole approfondie où se concentrent les filets d’eau. Le ravinement constitue un stade avancé de l’érosion linéaire.L’érosion linéaire dépend de la masse de ruissellement (M) et du carré de sa vitesse (V²) au niveau des parcelles et de la masse, de la force d’attraction (G) et de la différence d’altitude depuis le haut jusqu’au bas du bassin versant (H) ; Le volume du ruissellement dépend de l’intensité et du volume des pluies, de l’humidité du sol avant la pluie, de la surface du bassin drainé par une rigole ou ravine, de l’état (fermé, ouvert, tassé, couvert) de la surface du sol, des activités de la faune, de la pente et de la rugosité du sol et du coefficient de ruissellement de chaque zone de ce bassin.

Le sol intervient à différents niveaux. L’humidité du sol augmente le ruissellement et réduit sa résistance à l’abrasion. La rugosité de sa surface réduit la vitesse du ruissellement et augmente le volume d’eau stocké avant le début du ruissellement. La texture du sol peut intervenir. On pense généralement que les sols sableux sont plus perméables que les sols argilo-limoneux, sauf si ceux-ci sont bien structurés. La stabilité de la structure a une incidence sur la résistance à la battance, donc sur la fermeture de la porosité de la surface et sur la pluie d’imbibition. Les cailloux peuvent avoir deux influences opposées. Les cailloux posés sur des surfaces ouvertes vont les protéger de la battance et prolonger l’infiltration. Si, par contre, les cailloux sont inclus dans la masse ou dans la croûte de surface, ils vont augmenter le ruissellement. Si les sols sont tassés, ils seront moins perméables mais plus résistants à l’énergie des pluies et du ruissellement.