Quantification de l’érosion
à l’échelle d’un événement pluvieux
Chapitre 2 – Quantification de l’érosion à l’échelle d’un événement pluvieux
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Introduction
Pour tout événement pluvieux, la topographie des versants est soumise à l’action des processus d’érosion, de transport et de dépôt qui redistribuent les sédiments à la surface des parcelles viticoles. La redistribution sédimentaire s’effectue selon une distance caractéristique de l’interaction entre une pluie et une microtopographie. Elle se fait schématiquement selon des processus très diffus, c'est-à-dire à très petite distance de transport, jusqu’à des processus très advectifs, c'est-à-c'est-à-dire à très grande distance de transport. Pour les événements de très faibles intensités, la redistribution des sédiments va être dominée par les processus de splash, tandis qu’à l’autre extrême, les pluies de très fortes intensités vont inciser les inter-rangs de vigne en rigole (Figure 2.1) et redéposer les sédiments sur les zones de rupture de pente (Figure 2.2), c'est-à-dire au pied des parcelles.
Ces deux processus constituent les pôles des phénomènes d’érosion que l’on observe typiquement sur les parcelles de la Côte, tant que les pratiques culturales n’effacent pas ces marqueurs qui témoignent de l’intensité de la redistribution sédimentaire. Ces pratiques culturales sont représentées tant par les labours et les griffages superficiels qui vont effacer les rigoles et les cônes, que les remontées de terre qui prélèvent dans les zones de sédimentation pour compenser les zones en érosion.
Figure 2.1. Rigoles dans les inter-rangs d’une parcelle à Vosne-Romanée. Les rigoles se forment dans l’interrang en raison de l’interception de la pluie par les feuilles des ceps, et de la diminution de l’infiltrabilité au niveau des chemins de passage des enjambeurs.
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Figure 2.2. Photographies des phénomènes de sédimentation dans les bas de parcelles (Vougeot). Les sédiments limono-argileux en provenance de la parcelle s’accumulent en bas de la parcelle (a), des fentes de dessiccation mettent en évidence l’épaisseur du dernier dépôt (b), tandis qu’une pluie postérieure à l’événement sédimentaire a cratérisé la surface du dépôt épais d’un centimètre. En lame mince (d), sa structure litée et grano-classée contraste avec une structure poreuse et à texture hétérogène d’un sol agricole remanié.
Pour caractériser l’impact d’un événement extrême sur le transfert sédimentaire associé au déclenchement du ruissellement, une quantification de l’érosion et de la sédimentation sur une parcelle de Vosne-Romanée a été réalisée. Cette parcelle, située sur les hauts-coteaux de Vosne (aux « Champs Perdrix »), est une parcelle de grande dimension, avec des rangs dont la longueur atteint 135 mètres, la largeur est de 106 mètres. Les pentes sont comprises entre 10 et 12°. Le sol, constitué de matériaux gréseux, est griffé et désherbé. Les contours en aval de la parcelle sont constitués de plates-formes de retournement, qui s’appuient en aval sur des murgers.
L’événement pluvieux considéré dans cette étude est survenu le 11 juin 2004, et a précipité une lame d’eau de 40 mm pendant 2 heures. Le ruissellement est à l’origine de la formation de rigoles dans les interrangs, et du développement de cônes sédimentaires sur le bas la parcelle (Figure 2.3). La cartographie des phénomènes d’érosion et de sédimentation montre que, dans la partie centrale, les rigoles sont apparues à intervalles régulières (tous les 5 rangs), deux par deux, et leur sont associées des cônes qui témoignent de l’export et du dépôt des matériaux au pied des interrangs. La partie Nord de la parcelle, là où les rangs sont les plus courts, présente un nombre restreint de rigoles tandis que les cônes sont absents. Dans la partie Sud, il y a une forte densité de rigoles développées sur toute la longueur des rangs.
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Figure 2.3. Carte des phénomènes d’érosion et de dépôt sur la parcelle expérimentale VR02 au lendemain de l’orage du 11 juin 2004. Les rigoles sont apparues à un rythme régulier de deux rangs tous les 5 rangs, tandis que des cônes sont apparus sur les plates-formes de retournement en aval (en grisé sur la photographie).
La répétition d’un même motif érosion/dépôt dans la partie centrale et l’homogénéité de la distribution spatiale des rigoles sont flagrantes. Le développement de rigoles dans certains interrangs met en évidence la différence de traitement des interrangs par le nombre de passage des enjambeurs au cours de l’année (rigole ~ rang de traitement). La quantification de l’érosion a été réalisée sur cette zone, à partir de la mesure volumétrique des rigoles et des cônes, afin de réaliser un budget sédimentaire. Cette quantification a été réalisée le lendemain de l’orage, tandis que le 13 juin, l’essentiel des matériaux stockés dans les cônes était réintroduit dans la parcelle par le propriétaire, afin de combler les rigoles.
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1.1. Article 1 (soumis à Catena) : Impact d’un orage intense sur l’érosion des
sols : implications qualitatives et quantitatives pour le vignoble de Côte d’Or.
Soil degradation caused by a high-intensity rainfall event: Implications for
medium-term soil sustainability in Burgundian vineyards.
Résumé : La quantité de sédiments constituant les sols viticoles est fonction des processus naturels qui vont transférer les matériaux par érosion/transport/dépôt, et des processus anthropiques qui vont compenser l’ablation des sols par les remontées de terre. La quantification de ces deux processus antagonistes a été réalisée sur une parcelle viticole de Vosne-Romanée lors d’un orage d’été. Lors de cet événement qui a précipité une lame d’eau de 40 mm pendant 2 heures, des rigoles sont apparues dans les rangs de traitement. Sur les contours de la parcelle, les sédiments les plus grossiers sont stockés sous forme de cônes au pied des rangs de vigne, tandis que la fraction la plus fine des matériaux érodés (limons, argiles) est exportée hors de la parcelle et du versant. En comparant le volume érodé par les rigoles et le volume déposé dans les cônes, qui peut être réutilisé pour compenser l’érosion, l’ablation totale pour ce seul événement est de 3 mm. Par répétition des phénomènes d’érosion et de réintroduction des matériaux grossiers dans les rigoles par les viticulteurs, la nature des sols est profondément affectée.
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