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Erosion des sols et pedogenese dans une ile volcanique de la zone tropicale: la Reunion

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Erosion des sols et pedogenese dans une ile volcanique de la zone tropicale: la Reunion

R. Guennelon

To cite this version:

R. Guennelon. Erosion des sols et pedogenese dans une ile volcanique de la zone tropicale: la Reunion.

Bulletin Mensuel (Association Francaise pour l’Etude du Sol), 1954, pp.12-18. �hal-02731862�

(2)

ASSOCIATION FRANÇAISE POUR L'ÉTUDE DU SOL 1

(CRÉÉE LE 25 OCTOBRE 1934)

ADRESSER IA CORRESPONDANCE A M. BOUCHOT

Secrétaire Général

STATION CENTRALE D'AGRONOMIE ROUTE DE SAINT-CYR VERSA IL L ES

: BULLETIN MENSUEL 1 Le

-Février 1954-

A PROPOS DU SOL i. BANDES HORIZONTALES MULTIPLES DIELAMOURT : Essai d'inter- prétation de profils pédologiques sur sables stampiens (faciès de Chevreuse)

par Jacques DUPUIS

(Lab. de Géologie de l'Institut National Agronomique)

On observe près du village d'Elancourt (Seine et Oise), en bordure de la route menant aux Gàtines de Plaisir, un profil remarquable et bien connu, mais dont l'interprétation délicate pose quelques problèmes.

Conditions EéoloElaues et géomorcholoe2ues d2.12 ...région d'Elancourt.

...

La géologie et la morphologie du pays sont assez simples.

Au point de vue stratigraphique, la région présente la succession suivante des couches ; de haut en bas :

- Limon loessique (ouaternaire)

• Sabibs argileux "granitiques" de Lozère (Burdi9alien) en poches.

- Argile à meulière de Montmorency (attribuée à l'étage Chattien) épaisse de 6 à 7 mètres.

- Sables de Fontainebleau localement grésifiés (Stampien) épais d'une cinquan- taine dç mètres.

- Marnes a huitres iStempien inférieur )t épaisses .de 4 à e mètres.

- Marnes vertes f>9- noisien) epaisees _lune dizaine de metres.

Toutes ces oouches sont légèrement infléchies par le synclinal dit

"du re dlElancourt" dont l'axe orienté FZE- VIT passe à peu de distance du vil-

Téléph. : AUT 32-41

VER 20-33

Ch. P. Paris 195

-

465

(3)

EROSION DÉS SOIS ET PEDOGENESE DANS .UNE 'LE VOLCANInUE DE Ln. ZONE TROPICALE . - :

LA REUNI211

par R. GUEWEIAN

I.- wF,pap.p,ms

Facteurs d'érosion accélérée

A. Le caractère d'agressivité climatique B. Le facteur topographique

C. Roches-mères, sols et érosion D. Le couvert végétal

Conc si

épartition démograuhique.

culmine à 3.067 mètres au Piton des Neiges et c'est surtout sa topographie par- ticulière, son relief déchiqueté, ses différences altimétriques qui lui impriment

. essentiellement . volcanique, elle ses principaux caractères au point de vue c

gigue et, en dernier lieu, agriculture et r

limat, végétation, évolution

Soumise au au régime de l'alizé humide soufflant de l'ESt.et du Sud-Est, titudes sud 23'20 et 23'70. D'origine presque

luon

••••

a • •

I.- INTROD

311

UCTIe L'tle de la Réunion est située dans

elle est particulièrement arrosée dans sa partie méridionale et orientale.

La grande fertilité naturelle de ses sols (et l'absence des ressour- ces minières qui enrichissent, par contre, Madagascar) l'ont orientée exclusive- ment vers une économie agricole. EPices, canne à sucre, plantes à parfum firent successivement et font encore sa fortune. Cependant, la poussée démographique a rapidement élevé la population de cette le à plus de 250.000 habitants, soit uour les 2.500 km? de l'fle, une densité moyenne de 100 au km2 ; si l'on tient compte de la superficie cultivable, la densité est de plus de 4 habitants à

l'hectare cultivable, ce qui entraine la recherche incessants de nouvelles terres de culture au détriment des mesures les plus élémentaires de protection et de conservation des sols.

l'hémdsphére austral entre les

II.- FACTUURLDIEROSION ACCELEREE A . ,ke.-9.aYaq. J.12£Yessivit 6

Bien que le caractère marqué de l'érosion potentielle de au climat

se localise surtout dans les zones à alternances saisonnières très nettes, c'est

à dire situées au Nord du Tropique du Cancer et au Sud du Tropique du Capricorne

(voir J. POUMET : L'Erosion. Collection que sais-je ?), la zone inter tropicale

connatt par les violences extrgmes de ses précipitations une des conditions très

favorables à l'érosion des sols.

(4)

- 13 -

17

Le volume des précipitations totales laisse prévoir'qu 1 3 partir du point de saturation des horizons superficiels, la quantité d'eau ruisselée atteindra des Proportions énormes. La répartition géographique fait apparaitre l'existence d'une région très arrosée recevant, en moyenne annuelle, plus de 3 mètres d'eau (Arrondisst, du Vent) et d'une région plus sèche au Nord-Ouest

(Plaine des Galets) où il tombe moins de 500mm. Mais, globalement, 90 du dé- partement reçoit plus de 1000 mn, avec un maximum de 6 à 7' mètres pour la ré- gion Ouest-Sud-Ouest (Plaine des Palmistes, littoral près de Ste Rose et St.

Philippe).

Ces pluies tombent surtout pendant la saison d'été et le maximum abso lu se situe en Janvier-Févrj(r (période des cyclones) avec, par exemple, 201 mm, en Janvier pour St.Denis et 1858 mm, à Takamaka en Février.

La saison diL sèche (mai7Gctobre) n'a pas le caractère d'afdité des climats méditcrran5ens par exwiple puisque St-Denis reçoit dans cette période 150 mm., La Plaine des Cafres 304 et Takamaka 1258 mm.

La répartition de ces pluies confère aux averses un carctère de bru- talité inouYe. C'est ainsi qu'à Bagatelle (Nord de l'Ile) il tombe en Janvier 557 mm- en 8 jours, soit près de 70mm. Par jour ; à Ravine Creuse (altitude 80 mètres, régiun Est) il tonbe en Janvier 851 mm. en 8 jours, soit 106 mm. par jour, A cette époque, les sols entièrement saturés peuvent se traneformer en nappes de boues rouges que les ravines transportent à la mer. Il n'est pas rare alors de voir un fleuve de boue se prolongeant dans l'Océan jusqu'à plusieurs dizaines de kilomètres des cotes.

Enfin, si l'on considère la chute maxima recueillie en une station donnée uendant 2i heures, on note les chiffres de : 249 mmm(St.Denis)„ 2$5 mm (St.Pierre), 536 mm (Rivière de l'Est), 600 mm (Takamake.).

Bien entendu, les phénomènes de désagrégation et de la décomposition des roches sont rapides et cela d'autant plus que la température moyenne est élevée. Mais, sauf peut-etre au delà de 200 mètres d'altitude, les écarts de température sont assez peu élevés„ (amplitude moyenne de 6 0 entre la moyenne des maxima et celle des minima) : il n'y a done pas d'a- tion clastique du cli- mat analogue à celie des altereances thermiques brutales que connaissent les régions Sahariennes par exemple, 11 est heureux que celte violence pluviomé- trique sadresso à un matériel géologique assez résistant, mais nous verrons qu'au contraire le materiel péeologique e le sol, poss -ède des caractèrise-ques physiques gui la rendent extrtmement vu- nérable.

B.- Le facteur toineuhimue

Dans l'érosion comme dams 'a classification des sols, la topographie va jouer un rôle important int r oduisant la notion de "caténau dans la réparti.

tion des types. Elle apporte à l'etude du milieu naturel bourbonnais, un carac-

tère de diversité qui fait coexister sur une superficie réduite des .milieux

écologiques aussi différents mie les terrains- salés, les savanes à Imperata,

les forets de bois de couleurs, de Tamarins (accacia heterophylla) et les for-

mations éricoides dénudées, d'altitude.

(5)

St.Denis

Ste Marie 23°

LE, Po

Lim re I

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ILE de la RZUNION

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Carte pluviométrique

approximative (Mtéo.Yation.

Hauteurs d'eau en métres auy

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1LE de la REUP'ION

Estimation de la gravit ; db 1 1 3rosior climatique potentiollo

— de 800 à 400 : tres forte . de 300 A 400 : forte

. au dessous dr 300 : movenre à assez forte

(7)

nu2. 72 . 2

:

Coupe de ltile Lè Grand Brulè

Piton de Crac 1,300m..

Piton de la Fournaise 2.500m.<

-

1 Sommet ,de l'Enclos 2,356m

Rivire de ltEst

Plaine des Sables ...

Cratère Commerson 2380 m...

R.11, Plaine des Cafres 1.600 m

Piton Bleu 1900m.

Sommet de ltEntredeux 2,200 m

Village de Cilaos 1200 rite Piton des Neiges 3067me'

Le Grand Bènard 2895m.

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Piton des Aigrettes l38 m

Echelle des Hauteurs 1:50.000 —.1...,:„

(8)

- 15 -

6 groupesptrographiàues

1°- Les coulées de laves et lesscories : Ce sont des basaltes, des trachytes, des ocUrilIè's -- c't U.'s-doiii..5eï'pr7 gs'ent:ent des empilements considéra.

bles. Elles sont très fissurées, perméables en grand. Il arrive qu'un laps de temps assez grand sépare les épanchements de deux coulées successives et que la coulée inférieure ait eu la possibilité de s'altérer superficiellement sur quel- ques centimètres ou sur quelques mètres. On a alors, entre deux coulées, un horiwc, zen argileux imperméable au niveau duquel naissent des eources.

Dlinnombrables cascades 3ur 12 roMpart tst du Cirque de Salazie (Hellbourg) n'ont pas une autre, origine. Ce niveau argileuxy est apparent au milieu dos coulées sur plus de 10 kilométres.

2°- Les cendres volcaniques : Lgur importance est plus réduite ; el los forment surt'Ainel—f5Y6ri s -17-7éîtr'ISMine des Cafres. C'es pitons reposent sur des lits peu épais d'argile bleue au niveau desquels existent également des sources.

.

3°- . 4.e.s brèches et conalomératA volcanique? : Ce sont des formations de remplissage qui je dOA'foriees dans ie dir q ues A•ée les mathlaux de déman- telement des anciens sommets éruptifs. Ils sont composés_de blocs plus ou moins anguleux, rarement,roulés.et d'un ciment argileux brun-noir. Très imperméables et instables, ils ont été largement disséqués par l'érosion.

4.- Les sables volcaniques : Ce sont des apports alluviaux, d'an- ciens cordons littdidli: dé's' 'sables noirs, riches en olivine, très perméables ne sont guère représentés qu'aux alentours de l'Etang Salé et de l'Etang St.

Paul,

5° Les sables calcaires coralliens : Ce sont les seules formations sédimentaires Vra - rdrreb"fdrhieri-Ulèà-ijiagëo d'importance réduite dans le N.O. de line.

6 e Les apuvions torrentielles : On peut y distinguer, en premier lieu, les'alluVioUi - aridfdrinee-Ja-de irécouler sous forme de fleuves de boues lors des ouvertures successives des exutoires des 3 cirques, On en trouve

des témoins le long du cours inférieur de la Rivière des Galets et on peut en

suivre une épaisse coulée -(100 à 200 mètres par endroits) au S-D. de la Rivière St. Etienne, de 1:Entre-Deux à 1 , mer s Elles consistent en blocs rocheux angu- leur, presque jamais roulés avec un ciment argileux et sont à rattacher aux brèches des cirques. Elles, sont extrtmement imperméables et très sensibles l'érosion.

Les alluvions plus r5eentes correspondent aux .matériaux charriés

par les ravines en.périede dà crues ou do c-plones. Le volume charrié en une seule fois puut gtre cônsidérable. Ce sont des mélanges de sables, de grÈviers et de blocs roulés qui occupent les deltas des rivières (Riv/ des Galets, Riv.

des Pluies, riv. St. Etienne, riv. de ])Est, riv. du Mat). Ces dépfts - seraient

intéressants par leur quasi-horizontalité (qualité rare à la Réunion), mais ils-.

sont très perméables tant qu'un colmatage efficace ne se sera pas réalisé et

surdout, sont très vulnérables par suite des crues soudaines des rivières qui

les ont engendrés • leur mise en valeur demanderait tout d'abord la stabilisa-

tion de leur haut-bassin versant.

(9)

100 cm.

- Sol de couleur brun hatain très érodé (hori-

('2 zon Ao absent)

(')- Zone d'altération sph6- -. •

roidale du basalte de la /( .)) (Ccoulée supérieure

I

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brigue provenant de llal t5ration de la coulée

inférieure

/

- Zone d'al&ration beige

foncé et grise

. .

,

1

Arele a'alt5ration du basalte fossilisé Coupe la Montagne St-Denis

- Basalte de la coulée inférieure en ''Yoie d'al- tération

- Zone argileuse vouge

(10)

Cables basaltiques

sables coralliens calcaires

7.*

ntluvions torrentielles roulées

Alluvions torrentieles anciennes (coulées de boue 0 a 0

o 0 0 0 0

II'

Cendres et scories - laves récentes

Cou1ée5 très récentes : laves grabtons

Brèches et conglomérats volcaniques des Cirques LéGende de la Fiauro 5

Laves 'saltiques du Massif ancien t série du frtne Nord (trachytes phonolithiques) et série du flanc SIA (océanites, labradorites).

Laves, scories et cendres volcaniques (série médiane)

(11)

,

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ILE de la REUNION.

Trois—Basà'ile

St. Leu Ottani:el, A ttabrtio‘s A?“1.Q,stteb

eia ■ DracWter,

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Echelle 1/350.000 St. Denis

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ilippe St. Jos

Flere .,5 : Carte approximative des roches—mères

(Voir légende à la page eui .v.ante)

(12)

-16 -

Quelqu'il en Soit,

.

ces différentes roches-mères sont d'une impor-

%ance, en surface, très variable et les laves et scories sont les plus répan- dues.

LeS precessus d'altération des roches sous l'action du climat et de la végétation (assurant la permanence de nappes peu profondes et la présence de matières organiques agissant Sur la mise en liberté des constituants des miné- raux) aboutissent, en général, à la formation d'horizons argileux, imperméables qui favorisent le ruissellement, partant l'érosion.

Nous ne pouvons actuellement donner une classification définitive des sols de l'île Bourbon, l'étude analytique des prélèvements ne faisant que débuter et aucune enalyse n'ayant été faite jusqu'alors dans ce but.

NéaLmoins, nous basant tant sur des travaux récents aux îles Comores, sur d'autres plus anciens à lite Maurice,que sur nos observations sur le terrain, nous pouvons dégager les principes de cette classification et les facteurs pé- dogénétiques principaux.

1°- ALE de la roche-mère. La rapidité avec laquelle s'effectue la la décompo siti;n des roches voîcaniqucs sous le climat tropical permet l'exis- tence de sols à des stades de génèse différenciés au sein d'une mgmesérie, d'un même bype, De plus, les variations climatiques ont également favorisé dans le passé, une certaine éalution qui est actuellement beaucoup ralentie.

L'exemple de l'île Maurice est frappant à ce point de vue ; son ftge géologique est sans conteste supérieur à celui de la Réunion et on y troubve des latérites vraies avec restes de cuirasses ou concrétions alors que ces types n'existant pas à la Réunion, sinon peut gtre à l'état de sols fossilisés par l'arrivée d'une coulée plus récente. On trouve à l'Ile Bourbon des coulées actuelles qui n'ont pour toute végétation que des lichens et des fougères s'ag- gripant aux anfractuosités de la roche et des coulées très anciennes (fin du Tertiaire, début du Quaternaire) altérées sur plusieurs mètres d'épaisseur.

2 0 - Topqraphie. NO113 avons vu son importance sur les taux - et les vitesses deruisnrme7a7111e intervient également dans la pédogenèée, par dif-

lrentes voies. Elle influe tout d'abotd sur la nappe phréatique'oui„ dans les régions accidentées, atteint rarement la surface du sol et ne s'y maintient ja- mais : les 4.térations - sont faibles et les sols ne se forment que lentement.

En accéerant l'érosion, elle est parfois parvenue à tronquer certains profils évolués jusqu'à divers horizons, l'ancien sol tronqué jouant alors le rôle de roche-mère.

Enfin lorsoue l'érosionest folete, les produits de désagréetion de la roche sont enlevés aussi vdte qu'ils se forment et la maturité pédogenique

n'est jamais atteinte.

Par contre, en régions vallonées faiblement ou subhorizontales, le

.

mécanisme d'évolution constant )ermet la formation et le vieillissement "in situ" d'un sol qui, si son ke est suffisant, va tendre vers son stade ultime.

3°- La Nature de la Roche-mère, Mis à part, les sables coralliens,

l'identité chimique les roMes volcaniques (laves ouscories) est constante. Ces

roches appartiennent au groupe des roches saturées à plagioclases de la classi-

(13)

- 17 -

fication do LACROIX, les fe ldspath étant surtout calciques (Labrador, Anorthite etc.). Les brèches volcaniques et sables n'en sont que les résultats de désag grègation mécanique et correspondent, sans doute, à peu près à /a méme composi- tion. Mais, lé peint le plus important est celui des caractères physiques de ces mat.feriaux c'est-à-dire surtout leur perméabilité conditionnant le drainage; — e

si calai est gene, les nappes demeurent hautes et l'altention se fait dans toute la zone de fluctuation de leur niveau. S'il est au contraire, très bon, la per- méabilité forte, comme clest le cas pour des sables alluvionnaires, des basaltee ou des ecories très fissurées, il y a entrainement des rares produits dtaltéra- tion„ difficilement élaborés par suite du manque dteau en surface. Ces produits peuvent former à des profondeurs variables des horizons de colmatage influant sur la perméabilité Onérale : c'est l'origine des couches argileuses bleuttres

(milieu réducteur) qui existent à la base des pitons scoriacés de la Plaine des Cafees.

4 0 - Les influences climatiques. Elles ne sont pas primordiales. Elles vont agir cUpendan par le volume e ltintensité des précipitations en condi- tionnant 1•erosion, donc en freinant l'evolution des sols. Bien qutil existe à la Réunion une zonalité climatique de à ltaltitude d'une part, à l'orientation par rapport à 1 1 -alizé pluvieux dtautre part, cette zonalité ne se reflétait que sur la végétation primitive.

Les seules formations zonales sont celles qui nient que peu subi l'in- fluence des autres facteurs : régions :eu accidentées, permeabilité en grand as- sez faible, Précipitations moyennes. Dés lors, le facteur dominant a 'été l'al- ternance marquée de la saison sèche etde la saison humide, donnant naissance aux sols rouges latéritiques.

Tenant compte de ces différents facteurs (et pour rectification, des é- tudes analytiques) nous pensons que les sols dela Réunion peuvent en général (en réservant le cas des sols noirs tropicaux de montagne) rentrer dans la clas- ifieatior suivante proposée comme base de travail r

1 0 - PRESOIS (Ar)

a i : quel que soit le climat, mais érosion

active b) sur scories :

-

-

0 sue saeles basaltiques : climat se et et perméabilité forte, d) su'' brèches volcaniques : érosion active

e) sur alluvions très récentes • perméabilité forte 2.'

-

SOIS JTIVENI.LES

e) sur basaltes : sols bruns érosion faible perméabilité fertp, b) sue

r lb -

sols latéritim2s .aeiens_tronqu4 : sols lejuns.

lease • At -

c) sur cendres et scories . : sols bruns ou sol s rouee lithochromes .:

érosion faible, 2ermeabili -eforte7

d) sur alluvions basaltioues : nermeabilite muenne climat chaud, humide

(14)

ler

- 18 - 3°- SOLS ADULTES

a) sur basaltes : sols bruds ou bruns-romes sut plateaux ou pentes fapiples on climat humide etchaud 1

b) sur colluMum basa:Mime : sols bruns roues dans - des 'dépressions,

•••1 ma.» • c

climat humide.

c) sur alluvions basaltiques: sols bruns sur pente très faible à ro- ..

• ...M. I•et • Y/ • t.

sien ts faible.

4 ° - SOLS SENILES

a) sur basaltes très anciens ou scories très anciennes aux fissures colmates

climat chaud à alternanceseaisonnières assez marquées sur plateaux QU ragions faiblement accidentées.

SOLS ROUGES LATERITMUES.

5 ° - SOLS NOIRS DE MONTAGNE

Bassins ou dépressions au dessus de 1200 métres. Pluviométrie forte, mauvais drainage,, grande épaisseur.

Tous cos typos dc sols, dès qi.le l'on dépasse. le stade présols (ou lithoSols) tendent vers des caractéristiques hydrodynamiques, défavorables du point do vue de l'érosion, ce qui explique, compte tenu de l'action toujours néfaste des autres facteurs, la gravité du problème à l'île dc la Réunion,

D.- LE COUVERT VEGETA',

Le problème s'est encore aggravé par la suite de la disp arition ré- cente du couvert végétal dont le rôle, dans la protection des sols a déjà &t4 maints fois démontré. Qu'il nous suffise derapneler les différents modes d'ac- tion préventive d'une végétation suffisamment dense :

- protection du sol de l'impact direct de la pluie.

- limitation du ruissellement par révapo-transpiration et le sto- ckage dans un horizon humifère important.

- régularisation du débit des coure d'eau par ce même stockage.

- ralentissement de la nappe d'eau ruisselée par des barrages végétaux naturels.

Les étapes de la disparition de la végétation primitive ont été marquées chrono- logiquement par :

- les besoins en bois de construction et de chauffage,

- l'élèvation altimétrique progressive de la canne à sucre faisant re.

culer la ligne forestière,

- l'augmentation croissante de la population, entrainant le défriche-

314

(15)

ment et l'établissement de cultures vivri3res

-

- l'émigration des blancs de la côte vers les climats plus salubres de l'intérieur où dos terrains fort déclives ont été défrichés et cul- tivés.

- la rentabilité temporaire et la vogue de la culture des plantes à par- fums (spécialooment le géranium) qui nécessitent des terrains de cul- turc nouveaux et accrurent les besoins en bois de chauffe (distilla- tion).

L'occupation du sol par la foret a été remplacée par la culture de la canne à sucre qui, en soi, est un. culture relativement protectrice mais aussi par le Géranium, les pois, le manioc, les pommes de terre. Ceux-ci cultivés sans . me- sures anti-érosives ont entrains des pertes de sol sévèrds.

CONCLUSION

Le problème de l'érosion et de la conservation des sols se pose à la Réunion d'une façon très algue tant par l'action des phénomènes naturels que par les responsabilités d'une population de densité trop forte.

Il influe également sur la nature des sols en freinant leur évolution normale pat entrainement rapide des produits de décomposition des roches-mères.

Groupant cette action de l'érosion, la diversité des mat6riaux . géolo- gigues (du point de vue de leur qualité phYsique et mécanique) et les diffé- rences sensibles climatiques d'un point à un autre de lite, on peut proposer une classification des sols basée particulièrement sur leur gge.

Iliel

Les caractères physico-chimiques de ces sols n'ont fait jusqu'ici l'ob- jet d'aucune étude analytique.

Quant à l'érosion des sols cultivés, mise à part l'érosion sous la canne

à sucre oui est peu importante, de sévères mesures dy reboisement, lietablisse-

ment de prïries et des dispositifs préventifs sérieuk seront nécessaires pour la

combattre efficacement.

(16)

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