Changes in land-use and their impact on erosion rates and overland flow generation in the Maghreb region

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Les zones marginales du Maghreb subissent actuellement de rapides changements au niveau des types d'usage des sols. L'augmentation de la pression démographique au cours des dernières décennies a poussé leur population à intensifier leur système traditionnel d'agro-sylvo-pastoralisme et à adopter des pratiques de gestion des sols non traditionnelles (LAOUINA, 1999). Il est possible de distinguer trois grands types de changements d'usage des sols aux causes et aux conséquences se révèlent étroitement liées menant à une augmentation de la dégradation des sols et de l'érosion :1. La mise en culture de sols jusqu'alors considérés comme non arables (lithosols pauvres sur pentes escarpées), à l'origine uniquement consacrés aux activités de pâturage et de sylviculture. Le labour est réalisé généralement dans le sens de la pente ; il est en plus mécanisé, partout où la pente le permet.2. Le surpâturage des zones de maquis. Il résulte d'une part de l'augmentation du nombre de têtes de bétail et, d'autre part, de la réduction de la surface réservée à l'activité de pâturage conséquente à la reconversion de ces terres en zones de culture. (MIKESELL, 1960).3. La plantation d'espèces à croissance rapide telles que les eucalyptus et les pins. L'extension de ce type de plantation se fait aux dépens des plantations de chênes liège et des zones de maquis (NAFAA et al., 2000). Elle a pour origine une tentative d'approvisionnement en bois et en combustible des populations locales.De ces changements d'usage de sol résultent une augmentation de l'érosion du sol et la dégradation des terres, comme décrit par LAOUINA (1990, 1998), LAOUINA et al. (1993), HAMZA (1994), et COELHO et al. (2002), menant pour les cas extrêmes à la formation de ravines et de " badlands ". La dégradation des terres peut souvent être considérée comme le résultat direct de l'abandon des pratiques traditionnelles de gestion durable (LAOUINA et al., 1993).Cet article présente les implications, l'érosion et le ruissellement superficiel des changements d'usage de sol survenus dans les zones marginales de la région du Maghreb. Une hiérarchisation des différents niveaux de pression sur le sol sera également établie pour trois différents usages (pâturage, sylviculture et agriculture).La méthodologie utilisée établit, pour chaque usage du sol, une description de la couverture végétale et de la litière sur des transects de 25 m. Les caractéristiques d'humidité du sol, de ruissellement superficiel et de taux d'érosion ont été déterminées par le biais d'une série d'expériences de simulation de pluie (CERDA et al., 1997). Le simulateur de pluie est constitué d'un diffuseur placé à une hauteur de 2 m capable de produire une intensité de pluie spatialement homogène de 50,5 mm/h sur une surface au sol de 1 m2. Une structure métallique circulaire délimitant une surface expérimentale de 0,24 m2 est insérée dans le sol. À l'intérieur de cette surface, une sonde de mesure de l'humidité du sol " Theta probe " est installée jusqu'à une profondeur de 6 cm. Les mesures de ruissellement superficiel et d'humidité du sol sont effectuées toutes les minutes. Cinq échantillons d'eau de ruissellement superficiel sont recueillis pour permettre la détermination de l'évolution de la charge en sédiment. Chaque simulation a une durée totale de 60 minutes.Après chaque simulation, un échantillon de sol est prélevé afin de déterminer au laboratoire, par un granulomètre " Coulter LS Particle Size Analyser ", la texture du sol de la fraction inférieure à 2 mm. La teneur en matière organique est déterminée par calcination à 550 ºC durant 120 mn. La détermination de la résistance du sol à la pénétration et à la torsion est réalisée par 20 tests effectués autour de la parcelle à l'aide d'un pénétromètre et d'un " torvane ". L'analyse du couvert végétal indique que les peuplements d'espèces exotiques présentent des sous-strates végétales significativement plus faibles que les peuplements de chêne liège. Ceci s'explique par le labour précédant la plantation et la production de litière plus faible des peuplements d'eucalyptus en zone semi-aride.Les zones de pâturage présentent un large éventail de couverture végétale variant de 0 à 80 %. Les résultats relatifs aux " badlands " ont été obtenus dans une zone de pâturage incluant à la fois des zones de prairie avec une couverture atteignant 80 % et des zones ravinées sans aucune végétation. On observe une diminution de la couverture herbacée avec l'augmentation de la pression de pâturage.Au niveau des caractéristiques de résistance à la pénétration du sol, excepté pour les sites ayant subi un labour profond et les jachères qui présentent des valeurs plus faibles, tous les usages de sol présentent des valeurs supérieures à 2 kg?c m-3. Les " badlands " atteignent de manière homogène les valeurs les plus élevées. Les caractéristiques de résistance à la torsion du sol des peuplements forestiers, aux taux de matière organique élevés, présentent des valeurs inférieures à 0,25 kg?c m-2 en moyenne. Les surfaces labourées dont la structure du sol a été détruite atteignent les valeurs les plus faibles. Les zones de pâturage intensif sous couvert de chêne liège révèlent des valeurs de résistance à la torsion élévées. Les valeurs mesurées pour les " badlands " sont élevées mais très hétérogènes. Ce qui implique que pour certaines zones de " badlands " une grande fiabilité du sol en dépit d'un degré de compaction élevé.Concernant le ruissellement superficiel, les peuplements de chêne liège présentent des valeurs faibles, inférieures à 20%. L'augmentation de la pression de pâturage entraîne un accroissement significatif du ruissellement qui dépasse 50 % de la pluie incidente pour certains " badlands ". Les plantations d'eucalyptus présentent des taux de ruissellement supérieurs aux peuplements de chênes liège. La pratique du labour augmente la quantité de ruissellement, cependant le labour suivant les courbes de niveau semble une technique conservatrice contrairement au labour dans le sens de la pente.Les taux d'érosion les plus faibles ont mis en évidence pour les peuplements de chêne liège. La garrigue et les " badlands " présentent des taux d'érosion à peine plus élevés malgré des ruissellements importants. Les zones de pâturage intensif sous couvert de chêne liège montrent une érosion très importante. Dans les plantations d'eucalyptus, les quantités de sédiments produites sont réduites de moitié par rapport à la production de sédiments dans les zones de surpâturage. Ce sont les zones labourées qui présentent les taux d'érosion les plus élevés. En effet, cette pratique élimine le couvert végétal et la litière et détruit la structure et la cohérence des sols. La pratique du labour dans le sens de la pente sur des versants très pentus.En conclusion, pour chaque type d'usage du sol étudié, un indice de risque d'érosion des sols a été attribué. Les plantations d'eucalyptus ont été classées comme l'usage de sol ayant les conséquences négatives les plus faibles en matière de conservation des sols et de l'eau. Par ailleurs elles permettent de réduire la surexploitation des peuplements de chênes liège. Ces plantations représentent donc une alternative tout à fait acceptable.Les zones labourées présentent les taux d'érosion des sols les plus élevés. Cependant, le sol étant travaillé régulièrement, elles ne présentent pas les structures classiques des sols dégradés par l'érosion tels que les ravines ou les " badlands ". Cependant, l'érosion est évidente et pourrait se traduire par une baisse de fertilité des sols. Pour résoudre ce problème, le recours à des associations d'agriculteurs ou au remembrement foncier permettant l'emploi de techniques plus conservatrices serait nécessaire.Le surpâturage est souvent associé à des formes très marquées d'érosion. Malgré la très bonne cohérence des sols, les capacités d'infiltration réduites qui augmentent le ruissellement superficiel, et entraînant la formation de ravines et de " badlands ". Une solution à ce problème serait d'augmenter la surface de pâturage, soit par l'élargissement des surfaces de végétation naturelle, soit par le maintien d'une surface agricole en jachère plus importante, permettant au sol de se régénérer et d'alimenter le bétail.

The ongoing intensification of grazing as well as the replacement of traditional land management systems in the Maghreb has brought to the forefront the fundamental role of land-use in determining soil erosion hazard. This paper reports on erosion rates and soil hydrological characteristics of a variety of land uses in Morocco and Tunisia. The results were obtained through rainfall simulation experiments carried out in the field using a portable simulator, following the design of CERDÀ et al. (1997).Traditional land management systems - typically involving a combination of agriculture, animal husbandry and forestry - produced the least amounts of overland flow and the lowest soil erosion rates. Over-exploitation of these systems apparently has only minor hydrological and erosional impacts. Heavily grazed, degraded "maquis" shrublands, on the other hand, produced considerable amounts of overland flow. At the plot scale of the rainfall simulation experiments (0.24 m2), the corresponding sediment loads are rather insignificant. Nevertheless, slopes where "maquis" shrublands (which generally have very compacted soils) occur upslope from more erodible soils may present a major erosion hazard.