Régression et dégradation des sols
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En écologie la régression et la dégradation sont des processus d'évolution associés à une perte d'équilibre d'un sol stable.
La régression est essentiellement due à l'érosion et correspond à un phénomène de rajeunissement d'un sol (retour vers l'état initial).
La dégradation est une évolution différente de l'évolution naturelle liée au climat et à la végétation locale. Elle est provoquée par le remplacement de la végétation primitive (dite climax) par une végétation secondaire, qui modifie l'humus et la formation du sol. Elle est directement liée à l'action de l'homme.
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Cycle d'évolution
Le sol représente la couche superficielle, meuble, de la croûte terrestre, résultant de la transformation de la roche mère, enrichie par des apports organiques.
Au début de la formation d'un sol, seule la roche affleure. Puis, elle est progressivement colonisée par la végétation herbacée dans un premier temps, puis arbustive et finalement forestière. En parallèle, il se forme un premier horizon humifère (l'horizon A), puis des horizons minéraux (horizons B). Chaque étape successive est caractérisée par une certaine association sol/végétation et milieu : on parle d'Écosystème.
Après un certain temps d'évolution parallèle entre le sol et la végétation, un état d'équilibre stable est atteint ; cet écosystème stable est appelé climax. On parle de progression lorsque le sol évolue vers le climax.
Les cycles d'évolution des sols ont des durées très variables, entre un millénaire pour les sols à développement rapide (sol à horizon A uniquement) à plus d'un million d'années pour les sols à développement lent.
A compléter par des info sur les cycles longs et les cycles courts, ainsi que sur les méthodes de mesure de l'âge des sols.
Facteurs écologiques influant sur la formation des sols
On considère qu'il existe deux grand types de facteurs écologiques influant sur l'évolution d'un sol (par altération et humification). Ces deux facteurs sont extrêmement important pour expliquer l'évolution des sols à développement court.
- Un premier type de facteur est le climat général d'une région et la végétation qui lui est associée (biome). Ce facteur permet de définir les grandes zones de végétation et de sol.
- Un deuxième type de facteur est plus local, et est relatif à la roche d'origine et le drainage local. Il est à l'origine d'associations végétales spécialisées (ex les tourbières).
Perturbations de l'équilibre d'un sol
Lorsque l'état d'équilibre, caractérisé par l'écosystème climax est atteint, il tend à se maintenir stable au cours du temps. La végétation installée sur le sol fournit l'humus et assure la circulation ascendante des matières. Elle protège le sol de l'érosion en jouant le rôle de barrière (par exemple, protection vis à vis de l'eau et du vent). Les plantes peuvent aussi réduire l'érosion en liant les particules du sol aux racines. Ainsi, toute modification légère est rapidement corrigée et l'équilibre rétabli.
Toutefois, lors d'une destruction importante de la végétation (d'origine naturelle telle qu'une avalanche ou d'origine humaine), la perturbation subie par l'écosystème est trop importante.
Dans ce cas, l'érosion est responsable de la destruction des horizons supérieurs du sol, et est à l'origine d'un phénomène de rajeunissement du sol (ie l'évolution retourne en arrière, vers l'état initial). On parle de régression.
La régression peut être partielle ou totale (dans ce cas, il ne subsiste plus que la roche-mère à nu). Par exemple, le défrichement d'un sol en pente, soumis à des pluies violentes, peut amener à la destruction complète du sol.
L'homme peut modifier profondément l'évolution des sols par action directe et brutale, telle que le défrichement, coupes abusives, pâturage en forêt, ratissage des litières.
Aujourd'hui un facteur important de dégradation des sols est le tassement ou compactage opéré par les engins agricoles et forestiers, dont le poids est de plus en plus important. Le tassement s'oppose à la circulation de l'eau et de l'air, les racines des végetaux en souffrent et l'on assiste à des pertes de rendement et de qualité des plantes cultivées, qui déperrissent.Le ruisselement provoqué favorise également l'érosion.
Progressivement, la forêt climax est remplacée et le sol modifié (exemple : remplacement des forêts de feuillus par des landes ou des plantations de pins). La régression est souvent liée à des pratiques très anciennes.
La dégradation est une évolution différente de l'évolution naturelle liée au climat et à la végétation locale. Elle est provoquée par le remplacement de la végétation primitive (climax) par une végétation secondaire, qui modifie l'humus et la formation du sol. Elle est directement liée à l'action de l'homme (exemple : agriculture).
Théorie de la bio-rhexistasie / rhexistasie
Le rôle déterminant du climat dans l'altération des roches et donc dans la formation des sols a donné lieu à la formulation de la théorie de la bio-rhexistasie (Erhart).
En période stable [biostasie], la végétation couvre les sols. Il n'y a pas d'érosion mécanique. Les eaux de drainage entraînent vers les océans des éléments chimiques et composés biologiques solubles qui vont donner, par sédimentation ou précipitation, des dépôts fins (argiles, calcaires...)
En période de déséquilibre [rhexistasie] la végétation disparait, les sols sont érodés, les dépôts lacustres ou marins sont alors constitués de matériaux détritiques grossiers.
Ainsi Erhart a t-il fait le lien entre pédogenèse et sédimentogenèse ce qui est très important. Mais il n'explique pas les raisons des déséquilibres qui peuvent affecter la couverture végétale à l'échelle continentale (incendies majeurs, changements climatiques...). Il n'empêche que les strates, dans certains dépôts lacustres, collent bien avec sa théorie: matériel fin puis charbon (= résidus de la couverture végétale), enfin matériel plus grossier.
Influence de l'action de l'homme
L'érosion est le principal facteur de la dégradation des sols, et est due à plusieurs mécanismes : érosion par l'eau et le vent, dégradation chimique et physique.
L'érosion est fortement liée à l'activité humaine.
Par exemple, les aménagements routiers et urbains qui augmentent les surfaces imperméables favorisent le ruissellement et donc l'entraînement du sol.
Mais ce sont les transformations récentes de l'agriculture dans nos régions qui ont accéléré l'érosion des sols.
L'agriculture augmente les risques d'érosion en perturbant la végétation locale. Parmi les pratiques accélérant l'érosion du sol :
- surpâturage
- monoculture
- culture en rang espacés
- labour
- sol nu en période hivernale
- défrichage pour augmenter la surface agricole
- sillon dans le sens de la pente
Ainsi, le remembrement des années 60 a aboutit à l'augmentation de la taille des parcelles et corrélativement à la suppression des haies, des talus et des fossés. Les prairies sont en régression au profit des terres labourées. Les surfaces en cultures de printemps, encouragées par les subventions, augmentent (tournesol, maïs, betterave) et laissent la terre à nu en hiver. Les terrains pentus sont progressivement colonisés par le vigne. Enfin, la destruction des plantes adventices par les herbicides laisse le sol à nu entre les plants cultivés.
La modification des méthodes de travail du sol par la mécanisation augmente également les risques d'érosion.
La fertilisation par engrais minéraux au dépend de fumure organique augmente le rendement immédiat mais déstructure peu à peu le sol. On observe également une diminution progressive de la teneur du sol en matière organique, ainsi qu'une diminution de l'activité biologique du sol (en particulier relative à l'augmentation de l'utilisation de produits phytosanitaires).
Enfin, la déforestation en particulier est à l'origine de la dégradation des sols forestiers.
Les conséquences de la régression et de la dégradation des sols
- diminution des rendements : l'augmentation récente de la population mondiale est responsable d'une forte pression sur les systèmes de sol mondiaux. Plus de 5,5 milliards d'humains utilisent environ 10% de la surface terrestre pour les productions animales et végétales. De nombreux sols montrent divers états de dégradation, lesquels états limitent leurs potentialités productives. On parle de dégradation légères lorsque le rendement potential est diminué d'environ 10%, de dégradation modérée entre 15 et 50%. Les sols fortement dégradés présentent une diminution de rendement de plus de 50% par rapport à leur potentiel initial. La majorité de ces sols sont situés dans les pays en voie de développement, en Asie et en Afrique.
L'agriculture intensive de ces dernières décennies a provoqué une situation préoccupante en matière d'érosion, a tel point que certains experts évoquent la possibilité que l'agriculture ne puisse plus en raison de l'érosion nourrire la population mondiale.
- catastrophes naturelles : coulées de boues, inondations responsables de la mort de nombreux êtres vivants chaque année
- dégradation de la qualité des eaux : l'augmentation de la turbidité des eaux et l'apport d'azote et de phosphore peut être à l'origine de phénomène d'eutrophisation. L'entraînement des particules de sols dans les eaux superficielles s'accompagne également de celui des intrants agricoles (produits phytosanitaires) et des polluants d'origine industrielle, urbaine et routière (métaux lourds). L'impact écologique des produits phytosanitaires est reconnu mais difficile à évaluer du fait de la multiplicité des produits et de leur large spectre d'action.
- diversité biologique : la dégradation des sols entraîne la disparition de la végétation climax et la disparition de nombreux habitats pour la faune. On peut parler ici de disparition d'écosystèmes, et de tout ce que cela implique d'un point de vue environnemental : diminution de la biodiversité végétale, extinction d'espèces animales
Un exemple : dans le bassin versant de la Sensée (Nord-Pas-de-Calais), l'érosion des sols a provoqué le comblement progressif de l'étang de Lécluse qui, entre 1963 et 1980 a vu sa superficie diminuer de moitié passant de 8,7 ha à 4,5 ha.
Mesures de lutte
L'érosion des sols peut être combattue, et certaines techniques permettent d'améliorer et de corriger les situations de dégradation. Bien que simples, les méthodes utilisables pour réduire l'érosion ne sont souvent pas pratiquées, car leurs bénéfices à court terme ne semblent pas évidents. La reconstruction d'un sol est en particulier possible par le biais de techniques d'amélioration de la structure du sol, l'apport de matière organique et la limitation du ruissellement (telle qu'une couverture végétale permanente).
Toutefois, ces techniques ne pourront jamais intégralement restaurer un sol (ainsi que la faune et la flore qui lui sont associées) nécessitant plus de 1000 ans pour atteindre son état de stabilité.
voir dans ce domaine : Permaculture
