Différences entre versions de « Érosion »
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| + | Elle est mécanique et chimique, avec comme principales altérations : l'hydroclastie, l'effet splash (impact des gouttes d'eau qui tombent sur le sol), la reptation, la solifluxion. L'érosion par l'eau est renforcée par la pente (torrents) et est un facteur de transport à plus ou moins longue distance de polluants du sol (dont pesticides agricoles ou de la vigne7). Sur le littoral, il faut tenir compte des vagues et des courants. Dans les fleuves ou canaux, c'est le batillage qui accélère l'érosion. | ||
| + | Si un fluide comme l'eau coule, il peut se charger de particules en suspension. La vitesse de sédimentation est la vitesse minimale qu'un flot doit avoir pour transporter, plutôt que déposer, des sédiments et est donnée par la loi de Stokes. | ||
| + | Si la vitesse de l'écoulement est plus grande que celle de dépôt, le granulat continue vers l'aval. Comme il y a toujours des diamètres différents dans le flot, les plus gros se déposent (décantation) tout en pouvant continuer à descendre par des mécanismes comme la saltation (collisions particules-paroi), roulant et glissant, dont les traces sont souvent conservées dans les rochers solides, et peuvent être utilisées pour estimer la vitesse du courant. | ||
| + | Le ruissellement est le type d'érosion le plus fréquent sur terre. Il peut être concentré (torrents, oueds) ou diffus (films d'eau issus de la fonte des neiges, érosion littorale). | ||
| + | L'érosion fluviatile est produite par des cours d'eau. Elle peut être une érosion régressive. | ||
| + | Hydroclastie : alternance humectation-dessiccation. | ||
| + | Effet splash : impact des gouttes d’eau sur le sol. | ||
| + | L'érosion fluvioglaciaire : la glace exerce une forte pression sur elle-même qui la rend fluide et donc érosive avec des cailloux. | ||
| + | La vitesse et l'ampleur de l'érosion causée par l'eau dépendent des facteurs suivants : | ||
| + | '''Pluie et ruissellement''' | ||
| + | Plus grandes sont l'intensité et la durée d'un épisode de pluie, plus grand est le risque d'érosion. L'impact des gouttes de pluie sur la surface du sol peut briser les agrégats et disperser les particules de sol. Les particules les plus légères, dont les particules très fines de sable, de limon, d'argile et de matière organique, sont facilement emportées par les éclaboussures d'eau de pluie et les eaux de ruissellement. Il faut davantage d'énergie transmise par les gouttes de pluie et un écoulement plus important pour emporter les particules plus grossières de sable et de gravier. | ||
| + | Les déplacements de sol causés par la pluie (les éclaboussures d'eau) sont habituellement plus grands et plus facilement observables au cours d'orages brefs et violents. Même si l'érosion causée par des averses de longue durée et de moindre intensité n'est habituellement pas aussi spectaculaire ni manifeste que celle qui est produite par les gros orages, elle peut néanmoins à la longue entraîner des pertes de sol significatives. | ||
| + | Sur les terrains en pente, l'eau commence à ruisseler à la surface du sol lorsque l'excédent d'eau ne peut plus être absorbé par le sol ou que l'eau est piégée à la surface. Le ruissellement s'intensifie lorsque le taux d'infiltration diminue sous l'effet du gel, de l'encroûtement ou du compactage du sol. Sur les terres agricoles, le ruissellement le plus considérable est observé au printemps, lorsque, normalement, les sols sont saturés, la neige fond et le couvert végétal est minimal. | ||
| + | '''Érodabilité du sol''' | ||
| + | L'érodabilité d'un sol est une estimation, fondée sur les caractéristiques physiques du sol, de la vulnérabilité de ce sol à l'érosion. L'érodabilité est surtout influencée par la texture du sol, mais elle l'est également par sa structure, sa teneur en matière organique et sa perméabilité. En général, les sols qui affichent une plus grande résistance à l'érosion sont ceux dans lesquels l'eau s'infiltre plus rapidement, ceux qui sont riches en matière organique et ceux dont la structure est améliorée. Les sables, les loams sableux et les sols loameux ont tendance à être moins vulnérables à l'érosion que les limons, les sables très fins et certains sols argileux. | ||
| + | Les pratiques aratoires et culturales qui appauvrissent le sol en matière organique, nuisent à la structure du sol ou provoquent le compactage du sol contribuent à accroître l'érodabilité. Par exemple, les couches de sol compactées sous la surface peuvent faire obstacle à l'infiltration de l'eau et contribuer au ruissellement. La formation d'une croûte de sol, qui a tendance à « sceller » la surface, nuit aussi à l'infiltration de l'eau. Si, à certains endroits, l'encroûtement peut réduire les pertes de sol causées par l'impact des gouttes de pluie et des éclaboussures d'eau, il entraîne quand même une augmentation correspondante du volume des eaux de ruissellement qui risque de provoquer des problèmes d'érosion plus graves encore. | ||
| + | L'érosion passée influence aussi l'érodabilité du sol, car, bien souvent, les couches de sol sous-jacentes à la couche arable qui se trouvent exposées ont tendance à être plus vulnérables à l'érosion que les couches de sol originales en raison de leur moins bonne structure et de leur faible teneur en matière organique. Elles sont aussi moins fertiles, ce qui se répercute sur le rendement des cultures. Les peuplements étant alors généralement plus clairsemés, la protection du sol offerte par les cultures se trouve compromise. | ||
| + | Pente et longueur de pente | ||
| + | Plus la pente d'un champ est raide et plus cette pente est longue, plus les risques d'érosion sont grands. L'érosion hydrique augmente aussi avec la longueur de la pente à cause de l'augmentation du ruissellement. La fusion de petits champs pour en faire de plus grands a souvent pour conséquence d'allonger les pentes. Le débit de l'eau étant alors plus rapide, le transport des sédiments augmente, ce qui donne lieu à des risques accrus d'érosion et d'affouillement. | ||
| + | '''Cultures et végétation''' | ||
| + | Le risque d'érosion augmente si le sol n'est pas suffisamment protégé par le couvert végétal et/ou une couche de résidus de culture. Les résidus et la végétation protègent le sol de l'impact des gouttes de pluie et des éclaboussures d'eau. Ils ont aussi tendance à réduire la vitesse d'écoulement de l'eau et à favoriser l'infiltration de l'eau dans le sol. | ||
| + | L'efficacité de la végétation et des résidus à réduire l'érosion dépend du type, de l'étendue et de la densité du couvert végétal. La meilleure façon de combattre l'érosion est de miser à la fois sur un couvert végétal et sur des résidus de culture (p. ex., forêts et pâturages permanents) qui couvrent complètement le sol et qui interceptent les gouttes de pluie à la surface du sol et près de celle-ci. Les résidus partiellement incorporés et les vieilles racines ont aussi leur importance, parce qu'ils facilitent l'infiltration. | ||
| + | L'efficacité d'un couvert végétal à réduire l'érosion dépend aussi de la protection qu'il offre à différentes périodes de l'année en fonction de l'importance des précipitations érosives reçues au cours de ces périodes. Les cultures qui procurent un couvert végétal complet durant la majeure partie de l'année (p. ex., luzerne et cultures de couverture d'automne) permettent de beaucoup mieux maîtriser l'érosion que les cultures qui laissent le sol nu pendant plus longtemps (p. ex., cultures en rangs), particulièrement pendant les périodes de précipitations très érosives, comme le printemps et l'été. Les systèmes de conduite des cultures qui favorisent les techniques de culture selon les courbes de niveau et de culture en bandes peuvent réduire encore davantage l'érosion. Pour freiner le gros de l'érosion dans les cultures en rangs, laisser des résidus couvrant plus de 30 % de la surface du sol après la récolte et pendant les mois d'hiver, ou semer une culture de couverture sous couvert (p. ex., du trèfle rouge sous couvert de blé ou de l'avoine à la suite de maïs à ensilage). | ||
| + | '''Pratiques culturales''' | ||
| + | L'érosion hydrique est influencée par les opérations culturales, notamment par la profondeur de travail du sol, le sens dans lequel celui-ci se fait, le moment des labours, le type d'instruments aratoires et le nombre de passages. Généralement, moins le travail du sol perturbe la végétation ou la couche de résidus en surface ou près de la surface, moins le travail du sol engendre d'érosion hydrique. Le travail réduit du sol et le semis direct sont des moyens efficaces de limiter ce type d'érosion. | ||
| + | Au contraire, les pratiques aratoires réalisées dans le sens de la pente favorisent l'érosion hydrique en offrant des voies d'écoulement aux eaux de ruissellement. Le travail du sol à contre-pente et les techniques de labour suivant les courbes de niveau s'opposent à la concentration des eaux de ruissellement et limitent les déplacements de sol. | ||
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Version du 15 mai 2020 à 03:03
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Conception : Clarification - Explicitation
- L’érosion désigne le déplacement de sol ou de roches sous l’action combinée de la gravité et des éléments naturels tels que le vent, la pluie, le ruissellement de l’eau ou les vagues. Ce phénomène naturel entraîne le transfert progressif de grands volumes de matière depuis l’amont des bassins versants vers l’aval.
Ce processus joue un rôle très important dans le façonnement des paysages. Il dessine la morphologie des côtes ou la forme et l’emplacement des vallées. Il est généralement lent, mais se produit parfois de manière brutale, sous forme de mouvements de terrain. Sur des centaines de milliers d’années, l’érosion « gomme » les reliefs et alimente les vallées des fleuves et les plages en sédiments divers : limons, sables, galets, etc. En géomorphologie, l’érosion est le processus de dégradation et de transformation du relief, et donc des sols, roches, berges et littoraux qui est causé par tout agent externe (donc autre que la tectonique).
Un relief dont le modelé s'explique principalement par l'érosion est dit « relief d'érosion ». Les facteurs d'érosion sont :
le climat ; le relief ; la physique (dureté) et la chimie (solubilité par exemple) de la roche ; des facteurs écologiques et pédologiques (présence/absence de faune, fonge, couverture végétale et lichénique...) et leur nature ; l'histoire tectonique (fracturation par exemple) ; l'action de l'humain (pratiques agricoles telle que labours, surpâturage, minéralisation des sols, cultures sur pentes...), déforestation, imperméabilisation, artificialisation, urbanisation qui dans le monde prend une importance croissante et préoccupante1. L'érosion agit à différents rythmes et peut, sur plusieurs dizaines de millions d'années, araser des montagnes, creuser des vallées, faire reculer des falaises.
Des phénomènes naturels violents tels qu'une avalanche, un jökulhlaup, un lahar ou un orage peuvent modifier considérablement le paysage en quelques heures, voire en quelques minutes.
Mécanismes de l'érosion
Dans les processus d'érosion, on distingue généralement trois phases distinctes :
destruction du matériel rocheux (ablation du matériel) ; transport ; accumulation des débris (dépôt du sédiment). L'érosion implique une désagrégation superficielle de la roche ou du sol et le transport de ces matériaux, ce qui la distingue de la météorisation. Elle se produit sur place, et produit des débris .
Le degré d'érosion dépend des caractéristiques de la roche :
de la dureté (voir échelle de Mohs) et de la cohésion de ses minéraux ; de sa dilatation thermique ; des réactions chimiques possibles entre ses minéraux et le milieu. == Érosion mécanique === Érosion hydrique Elle est mécanique et chimique, avec comme principales altérations : l'hydroclastie, l'effet splash (impact des gouttes d'eau qui tombent sur le sol), la reptation, la solifluxion. L'érosion par l'eau est renforcée par la pente (torrents) et est un facteur de transport à plus ou moins longue distance de polluants du sol (dont pesticides agricoles ou de la vigne7). Sur le littoral, il faut tenir compte des vagues et des courants. Dans les fleuves ou canaux, c'est le batillage qui accélère l'érosion. Si un fluide comme l'eau coule, il peut se charger de particules en suspension. La vitesse de sédimentation est la vitesse minimale qu'un flot doit avoir pour transporter, plutôt que déposer, des sédiments et est donnée par la loi de Stokes. Si la vitesse de l'écoulement est plus grande que celle de dépôt, le granulat continue vers l'aval. Comme il y a toujours des diamètres différents dans le flot, les plus gros se déposent (décantation) tout en pouvant continuer à descendre par des mécanismes comme la saltation (collisions particules-paroi), roulant et glissant, dont les traces sont souvent conservées dans les rochers solides, et peuvent être utilisées pour estimer la vitesse du courant. Le ruissellement est le type d'érosion le plus fréquent sur terre. Il peut être concentré (torrents, oueds) ou diffus (films d'eau issus de la fonte des neiges, érosion littorale). L'érosion fluviatile est produite par des cours d'eau. Elle peut être une érosion régressive. Hydroclastie : alternance humectation-dessiccation. Effet splash : impact des gouttes d’eau sur le sol. L'érosion fluvioglaciaire : la glace exerce une forte pression sur elle-même qui la rend fluide et donc érosive avec des cailloux. La vitesse et l'ampleur de l'érosion causée par l'eau dépendent des facteurs suivants : Pluie et ruissellement Plus grandes sont l'intensité et la durée d'un épisode de pluie, plus grand est le risque d'érosion. L'impact des gouttes de pluie sur la surface du sol peut briser les agrégats et disperser les particules de sol. Les particules les plus légères, dont les particules très fines de sable, de limon, d'argile et de matière organique, sont facilement emportées par les éclaboussures d'eau de pluie et les eaux de ruissellement. Il faut davantage d'énergie transmise par les gouttes de pluie et un écoulement plus important pour emporter les particules plus grossières de sable et de gravier. Les déplacements de sol causés par la pluie (les éclaboussures d'eau) sont habituellement plus grands et plus facilement observables au cours d'orages brefs et violents. Même si l'érosion causée par des averses de longue durée et de moindre intensité n'est habituellement pas aussi spectaculaire ni manifeste que celle qui est produite par les gros orages, elle peut néanmoins à la longue entraîner des pertes de sol significatives. Sur les terrains en pente, l'eau commence à ruisseler à la surface du sol lorsque l'excédent d'eau ne peut plus être absorbé par le sol ou que l'eau est piégée à la surface. Le ruissellement s'intensifie lorsque le taux d'infiltration diminue sous l'effet du gel, de l'encroûtement ou du compactage du sol. Sur les terres agricoles, le ruissellement le plus considérable est observé au printemps, lorsque, normalement, les sols sont saturés, la neige fond et le couvert végétal est minimal. Érodabilité du sol L'érodabilité d'un sol est une estimation, fondée sur les caractéristiques physiques du sol, de la vulnérabilité de ce sol à l'érosion. L'érodabilité est surtout influencée par la texture du sol, mais elle l'est également par sa structure, sa teneur en matière organique et sa perméabilité. En général, les sols qui affichent une plus grande résistance à l'érosion sont ceux dans lesquels l'eau s'infiltre plus rapidement, ceux qui sont riches en matière organique et ceux dont la structure est améliorée. Les sables, les loams sableux et les sols loameux ont tendance à être moins vulnérables à l'érosion que les limons, les sables très fins et certains sols argileux. Les pratiques aratoires et culturales qui appauvrissent le sol en matière organique, nuisent à la structure du sol ou provoquent le compactage du sol contribuent à accroître l'érodabilité. Par exemple, les couches de sol compactées sous la surface peuvent faire obstacle à l'infiltration de l'eau et contribuer au ruissellement. La formation d'une croûte de sol, qui a tendance à « sceller » la surface, nuit aussi à l'infiltration de l'eau. Si, à certains endroits, l'encroûtement peut réduire les pertes de sol causées par l'impact des gouttes de pluie et des éclaboussures d'eau, il entraîne quand même une augmentation correspondante du volume des eaux de ruissellement qui risque de provoquer des problèmes d'érosion plus graves encore. L'érosion passée influence aussi l'érodabilité du sol, car, bien souvent, les couches de sol sous-jacentes à la couche arable qui se trouvent exposées ont tendance à être plus vulnérables à l'érosion que les couches de sol originales en raison de leur moins bonne structure et de leur faible teneur en matière organique. Elles sont aussi moins fertiles, ce qui se répercute sur le rendement des cultures. Les peuplements étant alors généralement plus clairsemés, la protection du sol offerte par les cultures se trouve compromise. Pente et longueur de pente Plus la pente d'un champ est raide et plus cette pente est longue, plus les risques d'érosion sont grands. L'érosion hydrique augmente aussi avec la longueur de la pente à cause de l'augmentation du ruissellement. La fusion de petits champs pour en faire de plus grands a souvent pour conséquence d'allonger les pentes. Le débit de l'eau étant alors plus rapide, le transport des sédiments augmente, ce qui donne lieu à des risques accrus d'érosion et d'affouillement. Cultures et végétation Le risque d'érosion augmente si le sol n'est pas suffisamment protégé par le couvert végétal et/ou une couche de résidus de culture. Les résidus et la végétation protègent le sol de l'impact des gouttes de pluie et des éclaboussures d'eau. Ils ont aussi tendance à réduire la vitesse d'écoulement de l'eau et à favoriser l'infiltration de l'eau dans le sol. L'efficacité de la végétation et des résidus à réduire l'érosion dépend du type, de l'étendue et de la densité du couvert végétal. La meilleure façon de combattre l'érosion est de miser à la fois sur un couvert végétal et sur des résidus de culture (p. ex., forêts et pâturages permanents) qui couvrent complètement le sol et qui interceptent les gouttes de pluie à la surface du sol et près de celle-ci. Les résidus partiellement incorporés et les vieilles racines ont aussi leur importance, parce qu'ils facilitent l'infiltration. L'efficacité d'un couvert végétal à réduire l'érosion dépend aussi de la protection qu'il offre à différentes périodes de l'année en fonction de l'importance des précipitations érosives reçues au cours de ces périodes. Les cultures qui procurent un couvert végétal complet durant la majeure partie de l'année (p. ex., luzerne et cultures de couverture d'automne) permettent de beaucoup mieux maîtriser l'érosion que les cultures qui laissent le sol nu pendant plus longtemps (p. ex., cultures en rangs), particulièrement pendant les périodes de précipitations très érosives, comme le printemps et l'été. Les systèmes de conduite des cultures qui favorisent les techniques de culture selon les courbes de niveau et de culture en bandes peuvent réduire encore davantage l'érosion. Pour freiner le gros de l'érosion dans les cultures en rangs, laisser des résidus couvrant plus de 30 % de la surface du sol après la récolte et pendant les mois d'hiver, ou semer une culture de couverture sous couvert (p. ex., du trèfle rouge sous couvert de blé ou de l'avoine à la suite de maïs à ensilage). Pratiques culturales L'érosion hydrique est influencée par les opérations culturales, notamment par la profondeur de travail du sol, le sens dans lequel celui-ci se fait, le moment des labours, le type d'instruments aratoires et le nombre de passages. Généralement, moins le travail du sol perturbe la végétation ou la couche de résidus en surface ou près de la surface, moins le travail du sol engendre d'érosion hydrique. Le travail réduit du sol et le semis direct sont des moyens efficaces de limiter ce type d'érosion. Au contraire, les pratiques aratoires réalisées dans le sens de la pente favorisent l'érosion hydrique en offrant des voies d'écoulement aux eaux de ruissellement. Le travail du sol à contre-pente et les techniques de labour suivant les courbes de niveau s'opposent à la concentration des eaux de ruissellement et limitent les déplacements de sol.
Conceptions erronées et origines possibles
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Conceptions: Origines possibles
- Indépendamment du modelé du relief, tous les sols sont naturellement soumis à l'érosion. En agriculture, l'érosion du sol renvoie à l'amincissement de la couche arable d'un champ sous l'effet des forces érosives naturelles de l'eau et du vent , ou sous l'effet des activités agricoles, comme le travail du sol.
Que la cause de l'érosion soit l'eau, le vent ou le travail du sol, dans tous les cas, le sol : se détache, se déplace, puis se dépose. La couche arable, fertile, vivante et riche en matière organique, est emportée ailleurs sur le terrain, où elle s'accumule avec le temps, ou hors du terrain, dans les réseaux de drainage. L'érosion du sol abaisse la productivité de la terre et contribue à la pollution des cours d'eau, des terres humides et des lacs adjacents.
Le phénomène peut être lent et passer relativement inaperçu. Il peut aussi se produire à un rythme alarmant et causer alors de lourdes pertes de terre arable. Le compactage du sol, l'appauvrissement du sol en matière organique, la dégradation de la structure du sol, un mauvais drainage interne, des problèmes de salinisation et d'acidification du sol sont d'autres causes de détérioration du sol qui en accélèrent l'érosion
Conceptions liées - Typologie
Concepts ou notions associés
Reliefs / Roches sédimentaires / Formations géologiques / Glace / Vent / Eau / Pression mécanique / Transport / Altération / Gélifraction / Cryoclastie / Dépôt/ Matériaux / Cycle Gel-Dégel / Orogenèse / Glissement de terrain / Formes en creux / Modelés d'accumulation / Désertification / Température /
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Éléments graphique
érosion
Force érosive de l'eau attribuable à la concentration de l'écoulement des eaux de ruissellement
Force érosive du vent dans un champ non protégé
{{{AutresMedias}}}
Stratégie de changement conceptuel
Questions possibles
Bibliographie
Pour citer cette page: ([1])
ABROUGUI, M & al, 2020. Érosion. In Didaquest [en ligne]. <http:www.didaquest.org/wiki/%C3%89rosion>, consulté le 24, novembre, 2024
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