Les facteurs de l'erosion des sols dans la basse vallee du Rhone

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Les facteurs de l’erosion des sols dans la basse vallee du Rhone

R. Guennelon, G. Gilly

To cite this version:

R. Guennelon, G. Gilly. Les facteurs de l’erosion des sols dans la basse vallee du Rhone. IAHS-

AISH publication = International Association of Hydrological Sciences-Association Internationale des

Sciences Hydrologiques publication, International Association of Hydrological Sciences, 1962, pp.183-

192. �hal-02729788�

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Extrait de la publication no. 59 de l'A. I. H. S.

Commission d'Erosion Continentale, pp. 183-192

LES FACTEURS DE L'ÉROSION DES SOLS DANS LA BASSE VALLÉE DU RHONE

R. GUENNELON et G. GILLY (Stat. Agron. Avignon)

ABSTRACT

The climatic, topographical and geological characteristics of French Medi- terranean areas tender inevitable the phenomena of erosion on bare or cultivated sous. Geologically, erosion has been particularly marked following successive drops in the base level of rivers and has been further accentuated by deforestation, fires and mechanized farming. This phenomenon leads to considerable loss in soil and in nutrient elements at the same time as it changes the physical and mechanical qualifies of the eroded sous covered over by colluvial deposits.

Viticulture is generally the main form of activity causing accelerated erosion.

RÉsubd

La fréquence de l'érosion des sols cultivés par l'eau, atteint en France, son maximum dans une région, allant des Pyrénées Orientales à la bordure Sud-Est du Massif Central, à la région alpine et la Corse.

Dans ces régions, la basse vallée du Rhône, en développement agricole constant, présente un intérêt particulier, bien que la mise en valeur de surfaces planes limite la surexploitation des zones en pentes. Celles-ci sont cependant utilisées pour certaines culture fruitières, ou pour des vignobles de qualité.

Enfin, les caractères du climat qui rendent l'érosion inévitable, correspondent à ceux qui occasionnent fréquemment des catastrophes analogues à celles des inonda- tions du Gard (affluent de la rive droite du Rhône) en 1959.

I. LES CONDITIONS CLIMATIQUES

L'influence des conditions climatiques est bien mise en évidence par la compa- raison du climat méditerranéen avec ceux de diverses autres stations françaises.

En dehors des facteurs classiques que représentent les hauteurs, les fréquences et les intensités des précipitations, interviennent les caractères d'aridité du milieu. En effet, lorsqu'une pluie tombe sur une surface, il n'est pas indifférent que la couche superficielle soit déjà saturée, desséchée par l'évaporation ou ressuyée par gravité.

Or, un des aspects particuliers du climat méditerranéen du Bas-Rhône, est l'impor- tance des amplitudes journalières de l'humidité atmosphérique, et des amplitudes thermiques, tant annuelles que journalières. A ce sujet, le tableau I, établit la compa- raison entre le climat de Beauvais (Nord du Bassin Parisien), et d'Orange (Vaucluse), pour le mois d'Avril 1961.

Les auteurs facteurs d'évaporation (insolation, agitation de l'air, etc.), indiquent également des conditions très fortes d'aridité.

En conséquence, sur les terrains imperméables, généralement pauvres en matières

organiques, à structure instable, il y aura souvent entre deux averses, formation d'une

croûte a structure compacte, s'opposant à une pénétration ultérieure de l'eau, et

particulièrement sensible au ruissellement. Mais, dans bien des cas, il y aura succession

d'averses violentes sur une surface déjà saturée. Au contraire, les orages d'automne

interviennent, en l'absence de façons culturales, sur une surface très desséchée, ayant

subi les fortes pluies de printemps et la dessication estivale. Le rythme pluviométrique

fait, en effet, apparaître, à l'examen des moyennes mensuelles, deux maxima (prin-

temps, automne) et deux minima (été, hiver). (Figure 1). Ce rythme typique du climat

continental chaud est perturbé certaines années par des pluies automnales du climat

océanique froid, et d'été (type continental froid). On note anisi en 1960, du 1 Avril

au 1 Août, 50 mm en Avignon et 300 mm pour la même période de 1961.

k,CO

I oo

PAstikt

11 A M IS 5 o

Fig. 1

La répartition des jours de pluies supérieures à 5 mm, confirme l'allure des courbes de la figure 1 et montre l'irrégularité et la violence des précipitations (tableau 2). Il arrive donc fréquemment que se succèdent des averses sans que le sol ait eu le temps de se ressuyer.

La durée des pluies est connue par les relevés décadaires de la Météorologie Nationale, mais il importe également de connaître l'intensitéPlt grâce au pluviographe enregistreur.

A cet effet, on reproduit sur la figure 2, l'allure de quelques courbes de cet appareil pour la station d'Avignon. Le 17 Avril, l'intensité moyenne a été de 41 - 6mm/h.

184

TABLEAU

Heures

Moyennes mensuelles des humidités de l'air à:

0 3 6 9 12 15 18 21 H.

Beauvais Orange

90 92 93 80 66 61 70 85

80 83 84 67 49 47 58 72

Beauvais Orange

Température moyenne Amplitudes

des minima de des maxima

Janvier d'Août

22,5 28,6 0,5

0,4

23 29

Beauvais Orange

Température moyenne (Avril)

7,2 9,7

6H. 15H.

8,4 10,1

15,6 19,8

TABLEAU 2

Nombre de jours de pluies 5 mm à Avignon

Nombre de jours Quantité de pluie Somme mensuelle

Mars 1960 6 93 105

Avril 1 10 13

Mai 0 0 5

Juin 1 7 14

Juillet 2 13 19

Août 6 126 128

Septembre 5 100 105

Avril 1961 5 125 125

Mai 5 90 94

Juin 3 65 71

185

q/416•1 Ptilk

40

-Io

o 4 to l 1 I /9 -Eo e..2. 24 .té 2e 3e 3.e.

Fig. 2

avec une intensité maximum voisine de 80 mm/heure pendant 15 minutes. On relèverait encore pour d'autres péi iodes, 18,8 mm pour I h.30 en Mai, 38 mm en 4h. en Juin, 48 mm en 5h. en Septembre, 7 mm en 1 h. en Octobre, 10,3 mm en 1 h. 30 en Décembre, etc.

Enfin, le graphique de la figure 3, reproduit, pour quatre stations, la répartition dans le mois, la hauteur et la durée des pluies pour le mois de Mai 1961 (précipitations diurnes).

L'ordonnée de l'extrémité du segment représente la hauteur des précipitations;

la pente représente l'intensité selon l'échelle figurée sur le graphique, en mm/heure.

On note que pour la région d'Orange, 60 mm tombent en 12 jours avec une forte averse nocturne de 19 mm en lh.30 qui figure d'ailleurs sur le graphique no 2. (31/5/61).

Tous les relevés analogues montrent qu'en dehors des orages d'été isolés, existent au printemps et en automne des périodes pluvieuses de 5 à 10 jours, où se concentre toute la pluviométrie du mois avec des intensités immédiates souvent très fortes.

L'agressivité du climat est donc largement démontrée par cet examen rapide que confirment tous les cas observés sur le terrain.

II. LES ROCHES-MÈRES ET SOLS DU PONT DE VUE DE LEUR SENSIBILITÉ

L'histoire géologique de la basse vallée du Rhône et de ses contreforts immédiats débute par des dépôts crétacés. Le trias, le lias, et le Jurassique moyen et supérieur ne prennent de l'extension que dans le domaine provençal du Var et des Alpes-Mari- times, et dans le Languedoc.

Dams la grande région très anciennement colonisée et exploitée que constituent les départements du Vaucluse, de la Drôme, de l'Ardèche, des Bouches-du-Rhône et du Gard, la plus grande partie des zones cultivées est située sur des terrains d'âge postérieur au Crétacé moyen.

186

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Fig. 3

Le Crétacé développe d'immenses plateaux ou garrigues et des monts sur 'lesquels ne subsiste qu'une végétation sommaire, à l'exception de quelques cuvettes de remplis- sage colluvial ou éolien. L'érosion, par suite de la fissuration et de la perméabilité en grand du matériel, réalise un entraînement vertical vers les gouffres et les avens. Les sols ont pratiquement disparu de la surface de ces formations où l'on note cependant les traces de banquettes et de terrasses, où furent cultivés la vigne et l'olivier. Ce sont ces terrains crétacés qui forment l'ossature des reliefs de cette région, reliefs ennoyés dans les plaines récentes alluviales. Sur ces alluvions récentes du type limono-sableux, il y a peu à dire en ce qui concerne l'érosion, car, outre qu'elles occupent des zones topographiquement horizontales, leur perméabilité limite le ruissellement.

Il faut signaler cependant quelques phénomènes peu visibles, mais assez fréquents d'érosiqn en couches, vers des chemins de bordure, ou des phénomènes d'érosion éolienne.

Les éboulis de pente et les formations de terrasses à cailloutis fluviatiles, par leurs caractéristiques physiques, sont moins sensibles au ruissellement. Néanmoins les plus anciennes formations de ce type par suite de leur position élevée et de l'exis- tence de substratum imperméable, sont souvent érodées, disparaissent même entière- ment des sommets et actuellement, il ne subsiste que les éléments les plus grossiers mêlés au niveau supérieur du substratum remanié.

187

Les loess abondants dans la région de Nimes et sur les flancs sud du Mont-Ventoux ont été très érodés et les lambeaux subsistant, grâce à une situation peu déclive et à leur perméabilité assez grande, présentent peu de phénomènes d'érosion. Toutefois, dès que s'amorce un petit ravin, celui-ci est rapidement approfondi, par suite de la faible stabilité de la structure.

Il reste deux types de formations relativement étendues, qui présentent une grande sensibilité, et où l'on rencontre presque toujours des phénomènes marqués. Ce sont les sables argileux de l'éocène et les formations argileuses, marneuse et sablo-argileuses de l'oligocène, du miocène et du pliocène. En plus de leurs caractéristiques physiques, ces dépôts sont le plus souvent plaqués sur les massifs urgoniens et forment des collines à soubassement crétacé. L'érosion a ainsi fortement entamé les sables de l'Aptien, les marnes de l'Albien et l'Helvétien, au sud du Ventoux.

Partout ailleurs, les sables miocènes et pliocènes, de l'Hérault, du Gard et du Vaucluse, sont sévèrement érodés. Les sols cultivés perdent 70 à 80 cm d'épaisseur après 12 ans d'occupation par la vigne, et les matériaux transportés sont enrichis en éléments assimilables par rapport aux sols, dont ils dérivent. (cf. tableau 3). Cet aspect de l'érosion sélective a fait l'object de travaux de STOLTENBERG & WHITE (1954) et de ENSMINGER. Ce dernier, note les pertes importantes de P205 dues à l'érosion, en particulier en ce qui concerne l'acide phosphorique des engrais.

TABLEAU 3 Pertes sélectives par érosion

Sol cultivé érode Limons de colluvionnement de 0-12 cm de 12 à 27 de 0-10 de 10 à 20

Mn échang. p.p.m 2 2,1 3,9 3,27

Mn total p.p.m 197 174 247 161

K20 échang. °Mo 0,50 0,03 2,90 2,01

K20 totale °/oo 12,6 11,5 18,42 12,72

P203 assim. °Mo 0,01 0,08 0,41 0,98

Ps03 total °/eo 1,31 1,36 1,56 1,36

L'érosion, sur les formations post-oligocènes étudiées par nous-mêmes et plus récemment par J. ^BARRIERE, affecte très rapidement en sol cultivé le faciés en rigoles.

La disposition du labour et des lignes de plantation selon la pente, favorise au plus haut point l'aggravation de ce phénomène vers des ravins profonds; dans les marnes plaisanciennes, ces ravins se rejoignent, la circulation de l'eau se fait même par des ruisseaux souterrains, dont la voûte finit par s'effondrer, et il demeure des buttes témoins, parfois surmontées d'une relicte de sol à cailloux roulés. La figure 4, montre la répartition des propriétés structurales exprimées selon la technique de HENIN

«et al.» pour quelques sols de plantations fruitières. Ils se situent par rapport à la droite de régression log. 10 K=f (log. 10S) établie par ces auteurs, 'dans la zone des sols de limons pauvres en matières Organiques à stabilité Structurale médiocre. Ces formations représentent près du dixième des surfaces de la basse vallée du Rhône, mais leur importance économique reste limitée, du fait des cultures qui y ont été reléguées.

188

Log 10 K

30 r 0 3/301 4-

o

0,5. o

0 0,5 1 1,5 à 2:5

\\\1

3 Log 10 3 I'lg 4

En effet, ces coteaux sont presque exclusivement réservés à la vigne et les rende- ments y sont faibles. Cependant, dans bien des cas, il s'agit de vignes fournissant des vins de qualité qu'il serait dommage de laisser disparaître. On y cultive aussi parfois l'abricotier, le cerisier sur la rive droite du Rhône, l'asperge et la lavande également, sur la rive gauche; on y rencontre également parfois l'olivier.

Or ces cultures ne sont absolument pas aptès par elles-mêmes à protéger le sol, car elles le couvrent incomplètement et fournissent peu d'humus.

La tendance au buttage des pieds sur la ligne, accentue la canalisation du ruissel- lement et l'augmentation de sa vélocité. Comme il n'est guère possible de réaliser l'irrigation dans des conditions économiquement rentables, la protection par l'enga- zonnement est pratiquement impossible.

Seules, des techniques de contrôle par action sur la topographie seront efficaces et réalisables. Il est peut être possible cependant, si l'on disposait d'une plante à gros enracinement, résistante à la sécheresse et améliorante, d'envisager des banquettes engazonnées, de protection et de conservation de l'eau. Il faudrait évidemment amé- liorer le sol pour y augmenter la rétention de l'eau. Ceci pourrait cependant nuire à la qualité des produits, dans le cas des vignobles de vins fins, mais on contrôlerait plus efficacement l'utilisation des engrais.

Il est bien évident que les symptômes n'affectent souvent que l'allure de «griffures»

temporaines que les façons culturales oblitérent chaque année. Mais ces rigoles s'ampli- fient parfois vers la formation de ravins difficiles à contrôler; l'erosion en nappes, plus insidieuse, reste constante et presque généralement ignorée et négligée par l'exploi- tant. Il est difficile dans ces conditions, d'obtenir de la part des paysans, de s'intéresser à ce problème. Les conditions actuelles rendent d'ailleurs assez onéreuses les pratiques les plus élémentaires, comme le transport à dos d'homme de la terre transportée, que l'on remontait jadis, vers la partie haute de la parcelle.

Les méthodes usuelles de lutte contre l'érosion sont trop connues pour y insister

ici. On peut dire toutefois qu'en étudiant sérieusement les modalités du phénomène,

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Fig. 5 — Déchaussement de cep de igne dans la zone de départ de l'érosion.

Fig. 6 — Plantation d'abricotiers ravagée par l'érosion en ravins.

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Fig. 7 — Formes graves d'érosion sur marnes plaisanciennes.

Fig. 8 — Zone d'accumulation sur vigne après un orage.

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les mesures de correction à appliquer seraient, en fait, d'exécution facile et de prix de revient faible. Il serait alors très aisé de prévoir la remise en valeur de nombreux coteaux et plans inclinés, mal utilisés ou laissés en friche. Dans cette région, où les prix des propriétés foncières atteignent des valeurs importantes, voire même surfaites, il n'est pas indifférent de prévoir ces améliorations, parallèlement au développement des irrigations (aspersion). On donnerait ainsi une valeur supplémentaire à des parcelles qui peuvent présenter par ailleurs l'avantage de l'exposition et de risques faibles de gelée.

BIBLIOGRAPHIE

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Camp. Nat Bas-Rhône Languedoc, Nimes 1960.

ENSMINGER, Pertes de phosphore dues à l'érosion. Soli Science Proceeding, no 4, Vol. 16, Oct. 1952

GEORGES P. La région du Bas-Rhône. Lib. J. B. Baillière et Fils, Paris 1935.

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GUENNELON R., Contribution à l'étude de l'érosion des sols du Bas-Rhône Ann.

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HENIN S., MONNIER G., et COMBEAU A., Méthode pour l'étude de la stabilité struc- turale des sols. Ann Agron. no 1, 1958, pp. 71-90

MEHRING et PARK, CrOpS and Soils. Vol. 2, no 9, pp. 10-13, 1950.

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Publications de la Météorologie Nationale Française.

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