Effet des réseaux de fossés actuels sur le risque d’érosion des sols des parcelles

L’effet de la prise en compte des fossés dans le calcul du SPI moyen est synthétisé dans la figure 5.5 pour une maille d’étude de 250 m (les résultats étant similaires pour les deux autres mailles, ils ont été placés en annexe G). Les valeurs de SPI moyen sont drastiquement réduites par la

5.4 Résultats

prise en compte des fossés, avec des valeurs médianes de SPI moyen passant de 4.2 à 0.8, ce qui représente une baisse de 81 %.

On observe la même diminution pour les quatre sous-bassins versants tests, avec des valeurs de SPI moyen de 7,0, 4,1, 20 et 3,8 sans incrustation du réseau et de 1,6, 0,73, 1,2 et 1,4 avec incrustation du réseau, respectivement pour Roujan, la Tarrale, les Croix et le Travers.

La variabilité des valeurs de SPI moyen est également très fortement réduite avec la prise en compte des fossés. Le coefficient de variation du SPI moyen décroit de 240 % à 55 %. On remarque notamment que sans prise en compte des fossés, les valeurs de SPI moyen des bassins de Roujan et des Croix sont bien plus élevées que celles de la Tarrale et du Travers alors qu’elles sont très proches avec prise en compte des fossés. Cette variabilité importante entre les quatre bassins quand on ne considère pas les fossés s’explique en partie par des pentes moyennes plus faibles pour la Tarrale et le Travers, d’où des valeurs de SPI moyen plus faibles également. Finalement, la prise en compte du réseau de fossés actuel semble faire converger le SPI moyen de toutes les mailles du bassin vers la valeur de 1 environ, quelles que soient la topographie, l’occupation du sol et la densité du réseau de fossés des mailles. L’échelle d’étude ne modifie également pas cette convergence vers cette valeur seuil, ce qui est logique du fait que la carte de SPI de base reste la même quelle que soit la maille d’étude ; des mailles plus importantes limitent uniquement la variabilité des valeurs de SPI (annexe G).

Figure 5.5 – Distribution des valeurs de SPI moyen par maille de la grille avec un pas de 250 m selon que l’on incruste ou non le réseau de fossés réel dans le MNT lors du calcul du SPI (462 mailles). Les valeurs correspondantes aux quatre bassins tests sont également positionnées sur le graphique.

On peut observer d’un point de vue spatial la baisse conjointe des valeurs de SPI moyen et de leur variabilité sur la figure 5.6. Dans le cas où les fossés ne sont pas pris en compte dans le calcul du SPI moyen, des valeurs hautes et basses de SPI moyen sont distribuées sur l’ensemble du bassin de la Peyne, alors que quand les fossés sont pris en compte, presque toutes les mailles

Chapitre 5 : _{Diagnostic de l’efficacité des réseaux de fossés à limiter le risque d’érosion} hydrique des sols

0 1000 2000 m Spatialisation du SPI moyen par maille

sans réseau de fossés Spatialisation du SPI moyen par mailleavec le réseau de fossés réel

[0, 1[ [1, 3[ [3, 5[ [5, 15[ ≥15 Valeurs de SPI Roujan La Tarrale Le Travers Les Croix La Tarrale Le Travers Les Croix Roujan

Figure 5.6 – Spatialisation du SPI moyen sur le bassin versant de la Peyne suivant un maillage de 250 m, selon que l’on considère ou non le réseau de fossés lors du calcul du SPI moyen.

5.4.2 Comparaison de l’efficacité anti-érosive des vrais réseaux de fossés et des réseaux simulés

Quels que soient le bassin et la version considérée de l’algorithme, le stream power index moyen est une fonction décroissante exponentielle de la longueur du réseau (figure 5.7). Cette décrois- sance exponentielle révèle qu’aménager un bassin avec quelques fossés suffit à diminuer de façon importante le risque d’érosion des parcelles du bassin. Dans un second temps, afin de diminuer davantage ce risque, un linéaire de plus en plus important de fossés est nécessaire. Comme dans la section précédente, la valeur de stream power index moyen se rapproche d’une valeur seuil de 1 pour les vrais réseaux des quatre bassins (respectivement 1,6, 0,73, 1,2 et 1,4 pour Roujan, la Tarrale, les Croix et le Travers) alors que les valeurs initiales de SPI moyen (sans réseau de fossés) sont très variées entre les quatre bassins. De plus, cette valeur seuil est assez proche de la valeur minimale possible dans les configurations parcellaires actuelles (si tous les bords de

5.4 Résultats

parcelles étaient des fossés) ; ces valeurs minimales étant respectivement de 0,56, 0,37, 0,69 et 0,42 pour Roujan, la Tarrale, les Croix et le Travers.

L’algorithme de simulation modifié produit des réseaux en moyenne plus efficaces pour dimi- nuer le risque d’érosion que l’algorithme classique. La différence de SPI moyen entre les réseaux simulés avec les algorithmes standards et modifiés est en moyenne de 0,69, 0,14, 0,59 et 0.13 pour les bassins de Roujan, la Tarrale, les Croix et le Travers respectivement. Ces différences représentent un gain d’efficacité minime, de l’ordre de 5 % des valeurs maximales de SPI moyen quand une augmentation maximale de la longueur du réseau peut faire chuter les valeurs de SPI moyen de plus de 80 %. Les réseaux simulés avec l’algorithme modifié présentent tout de même un intérêt dans les gammes de densités élevées. Par exemple, à Roujan, un réseau de 10 km simulé avec l’algorithme modifié permet d’obtenir une valeur de SPI moyen de 1,16 en moyenne, tandis qu’il faut un réseau simulé classique de 12,7 km pour obtenir la même valeur de SPI moyen, ce qui représente un gain de 2,7 km de réseau (soit 21 %).

Quand on compare l’efficacité du vrai réseau avec celle des réseaux simulés (figure 5.7), on obtient des situations diverses selon les bassins. À Roujan, les réseaux simulés avec les deux algorithmes présentent une meilleure efficacité que le vrai réseau pour diminuer le risque d’érosion des parcelles du bassin (SPI moyen ajusté inférieur respectivement de 0,11 et de 0,44 pour les réseaux simulés avec les algorithmes standard et modifié). À la Tarrale, le vrai réseau est légèrement plus efficace que les réseaux simulés standards (SPI moyen ajusté des réseaux simulés standards supérieur de 0,07), tandis qu’il est légèrement moins efficace que les réseaux simulés avec l’algorithme modifié (SPI moyen ajusté des simulations inférieur de 0,07). Sur le bassin des Croix et du Travers, l’efficacité du vrai réseau est supérieure à celle des réseaux simulés standards (SPI moyens ajustés des réseaux simulés supérieurs respectivement de 0,62 et 0,22), tandis qu’elle est voisine de ceux simulés avec l’algorithme modifié (SPI moyens ajustés des réseaux simulés supérieurs respectivement de 0,07 et 0,04). Cependant, ces différences restent modestes en comparaison des gains d’efficacité qu’on obtient en densifiant le réseau.

Enfin, on remarque que les réseaux simulés avec l’algorithme modifié ressemblent davantage aux vrais réseaux que les réseaux simulés avec l’algorithme classique. En effet, pour les réseaux simulés de la même longueur que les vrais réseaux, les pourcentages de concordance sont plus élevés pour les réseaux simulés avec l’algorithme modifié (respectivement 51 %, 59 %, 58 % et

Chapitre 5 : _{Diagnostic de l’efficacité des réseaux de fossés à limiter le risque d’érosion}