Chapitre 1 : EROSION HYDRIQUE

III. Facteurs de l’érosion hydrique

Avant d'adopter l'une ou l'autre des méthodes de lutte antiérosive, il est souhaitable de revenir aux causes de l'érosion et aux facteurs qui en modifient l'expression.

Les facteurs de l'érosion qui influencent les phénomènes érosifs font maintenant l'objet d'un consensus et regroupent le sol, l'occupation du sol, la topographie et le climat (Wischmeier et Smith, 1978 ; King et Le Bissonnais, 1992).

Les paramètres de l'érosion sont les différentes informations qui peuvent permettre de caractériser les facteurs de l'érosion. Par exemple, la pente est un paramètre pouvant caractériser le facteur topographie, de même que la dénivelée, l'altitude moyenne, etc. Ainsi, pour caractériser l'influence du climat, l'énergie cinétique cumulée des pluies serait probablement le paramètre le plus pertinent, mais il n'est pas disponible, et on retiendra donc les hauteurs de pluie cumulée, pondérées par une information sur l'intensité des précipitations.

Bref, l’érosion résulte de l’interaction des facteurs suivants:

III.1. Les activités humaines

L’homme qui, par des pratiques inadaptées sur les versants, est le facteur principal conditionnant l’intensité de l’érosion. Les défrichements qu’il opère sur les forêts et les parcours naturels, le surpâturage, la mise en culture sans précaution des terres susceptibles à l’érosion en pente, les labours mécanisés dans le sens des grandes pentes et la non restitution au sol de ses éléments nutritifs enlevés par les cultures facilitent le ruissellement et par conséquent l’érosion et ses effets indésirables pour l’environnement et pour l’économie.

L'érosion hydrique des sols résulte de l'interaction entre les facteurs statiques et les facteurs dynamiques. Les facteurs statiques sont reliés à la vulnérabilité des terrains. Celle-ci représente une caractéristique propre du milieu, dépendante de la nature du terrain et indépendante des facteurs dynamiques. Ces derniers sont les agents de pression qui peuvent être soit naturels (climat et couverture végétale), soit humains. On a donc la relation suivante (Roose, 1994) :

Risque = vulnérabilité x pression.

Les précipitations déclenchent le processus de l'érosion hydrique tandis que la végétation limite ce processus, ce qui amène à attribuer au climat un effet destructif et à la végétation un effet protecteur. Selon la conduite de ses activités, l'homme intervient d'une manière positive ou négative sur le processus d'érosion hydrique.

            a/ Les techniques culturales

La mise en œuvre d’un système de culture sur une parcelle détermine au cours du temps une évolution cyclique des états de surface et de l’occupation du sol.

Chaque système de culture implique une répétition d’opérations culturales qui induisent des discontinuités dans l’évolution des propriétés physiques des sols et qui fixent pour chaque culture un calendrier d’occupation et de recouvrement des sols. De par ses actions, l’exploitant peut contribuer à l’accélération ou au contraire au ralentissement de la dégradation superficielle des sols.

Les opérations culturales modifient l’état structural du sol, mais les conséquences vis à vis des possibilités d’infiltration diffèrent selon les techniques utilisées et leur date de réalisation par rapport aux périodes pluvieuses. Tout travail du sol visant à l’implantation des cultures, tel que le labour et les semis, ou à la lutte contre les adventices, tel que le déchaumage et le binage, ont pour conséquence un accroissement instantané de la capacité d’infiltration. Elles constituent donc un frein au ruissellement en réduisant sa vitesse et par conséquent, sa force tractrice.

Par ailleurs, outre les modifications de rugosité, le travail du sol modifie le ruissellement par rapport à la direction imposée par la plus grande pente. Dans le cas où la direction du travail du sol est perpendiculaire à la direction de la plus grande pente, la rugosité crée peut contribuer à stocker un important volume d’eau. Mais cette technique de travail du sol en suivant les courbes de niveau, souvent préconisée, est extrêmement difficile à mettre en oeuvre dans des parcelles de forme rectangulaire allongée. En outre, la moindre ondulation topographique crée une accumulation d’eau en une série de points bas où la rupture brutale des billons peut être responsable d’une importante érosion.

Le passage d’engins agricoles dans les parcelles imprime à la surface du sol des traces de roue (Figure 1.6). Ces traces vont être à l’origine d’une diminution brutale des capacités d’infiltration. Cependant, la diminution de la conductivité hydraulique de la couche compactée a pour effet d’accélérer l’apparition d’un ruissellement ce qui inversement augmente les risques d’érosion.


Figure 1.6. Les traces de roues servent de collecteur au ruissellement diffus.

Ainsi, ce sont les moments où le sol est très affiné ou tassé par le passage d’engins en association avec la formation d’une croûte de battance que les risques sont les plus élevés. Ceci à l’exclusion de tout couvert végétal.

On peut considérer que les opérations culturales en modifiant les caractéristiques physiques du sol qui régissent les processus de ruissellement et de l’érosion ont un effet instantané. Par la suite, l’état du terrain évolue progressivement à partir de cet état initial sous l’action du climat.

Il s’agit donc de repérer les opérations qui induisent les plus grands risques, c’est à dire celles qui augmentent les probabilités de ruissellement, qui favorisent sa concentration et accroissent la fragilité du sol.

            b/ Le pâturage 

L'espace pastoral s'amenuise suite au surpâturage. La disparition de la couverture végétale, laisse donc des surfaces importantes du sol non protégées et par la suite plus exposées aux effets érosifs de l’eau de la pluie et du ruissellement.

Figure 1.7. La forêt d’Azou au moyen Atlas Marocain menacée par le problème de surpâturage
transformant la forêt en zone asylvatique.

             c/ L’exploitation minière

On considère que l’exploitation minière joue aussi un rôle dans l'érosion hydrique et ce, par les travaux au cours desquels les machines déplacent de grandes quantités de terre et par le déplacement des camions.

Les exploitations minières sont souvent à l’origine d’un accroissement considérable de l’activité des phénomènes d’érosion et de sédimentation. En particulier, dans bien  des régions du monde, l’exploitation à ciel ouvert de charbon et de schistes a été la cause de problèmes hydrologiques et sédimentologiques notables. De même  l’extraction de sables et de graviers dans des carrières à ciel ouvert et le dragage  des matériaux du lit des cours d’eau et des berges ou du fond des lacs conduisent à  des problèmes similaires.

Les exploitations à ciel ouvert comprennent l’enlèvement du sol de couverture, des roches et des autres couches couvrant les dépôts du minerai ou du combustible ainsi que l’exploitation du dépôt. Les grandes exploitations minières coupent le réseau de drainage naturel et modifient les phénomènes de ruissellement et d’érosion des bassins fluviaux. De fortes pluies peuvent provoquer une érosion désastreuse et de sérieux problèmes de sédimentation et par la suite peuvent agir sur la qualité de l’eau.

             d/ L’urbanisation 

Les zones urbanisées ont souvent une érosion spécifique supérieure à celle des régions rurales. On a signalé des taux d’érosion de 20.000 à 40.000 fois supérieurs à ceux des régions naturelles non perturbées (Becker et Mulhern, 1975).

Les plus grandes quantités de sédiments sont produites durant les phases de construction, surtout quand la végétation et le sol de couverture sont provisoirement enlevés. Les travaux de construction peuvent accroître l’érodibilité et diminuer la stabilité des pentes de façon radicale. L’érosion et les sédiments produits dans les zones de développement urbain causent souvent plus de dommage aux régions situées à l’aval que dans les sites d’érosion eux-mêmes. Le réseau de drainage peut se remplir de sédiment et sa capacité d’écoulement décroît.

III.2. La régression du couvert végétal 

L’absence du couvert végétal expose le sol à l’action directe des gouttes de pluie. Or, ce ne sont pas les cimes qu'il faut regarder pour savoir si les arbres protègent efficacement les sols, c'est plutôt la végétation au sol et la litière.

Les arbres forestiers ou les plantes cultivées protègent le sol contre l’érosion hydrique. En effet, celles-ci protègent le sol de l’action des gouttes de pluie et les racines maintiennent en place les particules emprisonnées dans un réseau racinaire dense qui accroît ainsi la résistance du sol au cisaillement et limite l’incision.

Donc la couverture végétale est un facteur primordial de protection du sol contre l'érosion (Figure 1.8).


Figure 1.8. Rôle de la couverture végétale sur le ruissellement.

En fait, un couvert végétal bien développé protège le sol de l’action des pluies de diverses manières :

¨ L'interception des gouttes des pluies permet la dissipation de l'énergie cinétique, ce qui diminue dans une large mesure l'effet "splash".

¨ Les plantes ralentissent les eaux de ruissellement par la rugosité qu’elles donnent au terrain.

¨ Son système radiculaire maintient le sol en place et y favorise l'infiltration.

¨ L'apport en M.O suite à l’activité microbienne dans la zone racinaire améliore la structure du sol et sa cohésion et par suite diminue les risques d’érosion (Figure 1.9).

 

Figure 1.9. Relation entre l’érodibilité et la teneur en matière organique des sols.

En générale, on peut résumer l’effet protecteur des principaux types de végétation selon l’ordre décroissant suivant (Figure 1.10) :

Forêts > herbacés (savane) > cultures > jachères nues.

Zone de Texte: Tonne par km2 par an

Figure 1.10. Influence de la nature du couvert végétal sur la production sédimentaire d'un bassin versant 
(d'après diverses mesures de Ursic et Dendy aux USA).

En d’autres termes, l’action protectrice de la couverture végétale contre le ruissellement dépend de type de végétation installé sur le sol. Un exemple de cet effet protecteur est illustré par les données consignées sur le tableau 1.3.

Tableau 1.3. Influence de la nature de la couverture végétale sur le ruissellement. 


Cette action protectrice du sol par la couverture végétale est conditionnée par sa densité et sa structure et donc sa nature. En présence de la végétation, la majorité de l’eau des précipitations s’infiltre en profondeur et alimente les nappes phréatiques. La présence de cette eau crée aussi des conditions favorables pour le développement de la végétation, naturelle ou cultivée. Les sols se conservent, s’enrichissent et donc évoluent. 

            a/ Le défrichement 

Avec l’accroissement de la démographie, la mécanisation des travaux agricoles, l’extension des terres de culture, la dégradation de la végétation et du sol ont progressé d’une manière alarmante. La dégradation du couvert végétal a eu comme conséquence l’accélération de l’érosion hydrique.

En générale, sur les versants dénudés (défrichement, surpâturage) le ruissellement se génère rapidement et intensément, s’organise de manière diversifiée en fonction de la pente, de la nature des matériaux et de la rugosité de surface et attaque le sol, de plus en plus en profondeur, et transporte les sédiments jusqu’à l’affleurement de la roche en place. Le processus continue jusqu’à une généralisation du ravinement et la formation de badlands (Figure 1.5).

              b/ L’incendie 

Puisque le feu endommage et ravage le couvert végétal, cela sous entend un risque élevé d’érosion. En fait, les zones sans aucune couverture végétale courent toujours un plus grand risque de forte érosion que les autres.


Figure 1.11. Couvert végétal détruit par le feu.

            c/ Le bois de feu

Vu que la demande de bois de feu et de charbon de bois est forte en zones rurales et même urbaines et ce, d’une façon plus accentuée dans les pays sous développés et en voie de développement, le bois va continuer d'être exploité comme une source importante de combustible pour les usages domestiques aussi bien que pour la petite industrie dans les zones rurales et urbaines. L'essentiel du bois de feu provient encore des forêts et bois naturels qui sont abattus et détruits à des rythmes alarmants, ce qui va continuer à exercer une pression sur les forêts dont le couvert végétal joue un rôle protecteur très important à ralentir les forces érosives de la pluie. En effet, le système radiculaire des arbres contribue à maintenir la cohésion des particules, les matières organiques provenant de la végétation (humus) améliorent la structure des sols.

La destruction du couvert végétal par le feu, le surpâturage ou l'arrachage des racines et des branches utilisées comme bois de feu expose le sol à l'action érosive de l’eau de pluie et de ruissellement.

Figure 1.12. Coupe de bois de feu et fabrication du charbon de bois au Moyen-Atlas Marocain,
dans une forêt de chênes dégradée.

III.3. Les facteurs climatiques 

Le Climat constitue la cause et la source d’énergie érosive. Ce sont les gouttes de pluie et les eaux de ruissellement sur les terrains en pente et les vents violents qui détachent et entraînent les particules terreuses.

L'efficacité de la pluie vis à vis des processus d'érosion est liée aux rôles qu'elle a dans le détachement des particules des sols, mais surtout dans la formation du ruissellement. Cette érosivité dépend essentiellement de l'intensité et du volume des précipitations.

L'intensité d'une pluie est le rapport d'une hauteur d'eau à une durée (exprimée en mm/h ou mm/min). L'intensité réelle ou instantanée se réfère à un instant au cours de la pluie et n'est jamais constante au cours d'un même événement pluvieux. L'intensité moyenne au cours d'une pluie est le rapport du volume total de la pluie à la durée effective de la pluie.

            a/ Les précipitations

Les paramètres pluie liés à l'érosion sont:

1. La hauteur des précipitations est peu liée à l'importance de l'érosion (Tableau 1.4).

Tableau 1.4. Exemple de parcelles de maïs sous culture.

Pluie (mm) Erosion (T/ha) Ruissellement
mm %
917 5.1 91 10
908 3.4 50 5.5
962 5.7 71 7.4
697 3.4 52 7.4

2. L'intensité est le facteur principal de l'érosion. Plus l'intensité est grande, plus l'effet de battage du sol est prononcé :

Battage du sol
Désagrégation du sol
Libération des particules fines
Perte du sol
Obturation de la porosité de surface
Erosion
Réduction de la capacité d'infiltration
Augmentation du ruissellement

D'autres composantes climatiques peuvent jouer un rôle primordial. L'évaporation qui intervienne d’abord entre les périodes pluvieuses peut jouer sur le degré de dessiccation des fragments de surface et modifier la stabilité structurale et le profil hydrique des couches superficielles et modifier ainsi l'infiltrabilité. Les alternances humectation/dessiccation quant à elles, peuvent engendrer, en sol limoneux, une certaine micro-fissuration du sol ce qui favorisera le détachement des petits agrégats. Les alternances gel/dégel enfin, ont sans doute pour effet majeur d'engendrer en surface et dans certaines conditions des teneurs en eau particulièrement élevées.

            b/ Le ruissellement 

L'eau ruisselle sur le sol sous forme d'une lame d'eau en filets diffus ou en écoulement concentré. Elle exerce sur le sol une force de cisaillement qui arrache les particules puis les transporte. Les conditions d'arrachement, de transport et finalement de dépôt dépendent de la vitesse du courant et de la taille des particules. Il existe ainsi pour un sol donné une vitesse critique d'arrachement et une vitesse limite au-dessous de laquelle les particules sédimentent. L'érosion se fait en nappe (érosion aréolaire) dans le cas de ruissellement diffus; l'arrachement des particules est sélectif, il est produit par le splash sur l'ensemble de la surface, le transport est faible et le dépôt proche sous forme de colluvionnement. L'érosion en rigoles apparaît lorsque le ruissellement se concentre et acquiert un pouvoir d'arrachement suffisant pour mobiliser localement l'ensemble des particules. Il se forme d'abord de simples griffures, puis des rigoles décimétriques qui peuvent évoluer en ravines métriques.

            Les différents types de ruissellement

Le ruissellement peut avoir plusieurs origines. Après avoir satisfait à l'interception de la végétation et au retour dans l'atmosphère par l'évapotranspiration, on peut dire que les pluies, en arrivant sur le sol se partagent en deux parties complémentaires : l'infiltration et le ruissellement. Ce qui ne s'infiltre pas ruisselle ou stagne dans les flaques et inversement.

1. Le ruissellement de type hortonien prend naissance lorsque la capacité d'infiltration du sol (en mm/h) est insuffisante vis à vis de l'intensité de la pluie, le sol est engorgé sur une épaisseur située entre la surface de sol et le front de saturation. Il y a alors ruissellement et stockage superficiel temporaire des eaux dans les petites dépressions superficielles. L'infiltration de la pluie est seulement partielle et peut même être nulle. Le ruissellement permet alors le transport des particules dégagées par la battance des sols. Le rôle du ruissellement dans l'érosion est tout à fait fondamental à ce sujet. Ce ruissellement est lié à la structure et au comportement des horizons de surface.

2. Le ruissellement peut aussi apparaître lors d'une pluie sur un sol totalement saturé (ruissellement par saturation) en eau. C'est un cas rare, sauf sous des climats humides à pluies fréquentes. Cependant, dans certaines situations agro-pédologiques, on peut avoir coexistence de ruissellements de différentes natures. Cros-Cayot (1996) montre que le type de ruissellement peut varier d'une année à l'autre en fonction de l'état hydrique du sol.

III.4. Les facteurs géomorphologiques  et hydrologiques

La géomorphologie du terrain: conditionne la gravité de l’érosion. En effet, à petite échelle, on note que la rugosité de la parcelle explique les pertes du sol. Quant à grande échelle, c'est le relief du bassin versant qui conditionne l'importance des dégâts occasionnés par l'érosion hydrique.

L'infiltrabilité des sols:  l’érodibilité d’un sol, définie comme étant la vulnérabilité du sol à l’érosion dans des circonstances précises, est fonction de la perméabilité de la surface des sols. En effet, les sols issus de roches tendres (marnes et schistes feuilletés) sont généralement imperméables et très sensibles à l’érosion.

III.5. La morphologie du terrain

Les paramètres topographiques sont fondamentaux pour expliquer l'importance des phénomènes érosifs.

            a/ La déclivité de la pente

La pente est un facteur important d'érosion. Le ruissellement et l'érosion commencent sur des pentes faibles (1 à 2 %). Toutes choses égales par ailleurs, l'érosion augmente avec la pente (Figure 1.13). Egalement, la perméabilité des sols est un acteur déterminant. En effet, si les sols sont absolument imperméables, le ruissellement de la pluie sera total et ne dépendra pour une surface de pente donnée que de l'intensité de la pluie. Par contre, si les sols sont relativement perméables, la pente aura une influence certaine sur l'infiltration et donc le ruissellement.

Des résultats de recherche au Maroc par Naimi et ses collaborateurs ont montré également que l’inclinaison des terrains dépourvus de végétation et dont la pente dépasse les 20 % favorise les pertes en sols par ravinement malgré la diminution du ruissellement. En outre, ces mêmes auteurs ont trouvé que l’érosion des ravines non végétalisées situées en aval du sous-bassin et dont les pentes sont comprises entre 14 et 17 %, est plus importante comparativement à celles qui se trouvent en amont. Ce phénomène semble être à l’origine de l’écoulement hypodermique qui augmente le ruissellement au niveau des transects et qui rend les sols vulnérables au sapement de berges suite à la perte d’équilibre de la masse du sol due à la diminution de la cohésion de ses particules.

Figure 1.13. Relation entre la densité de la population, l’érosion et la déclivité de la
pente (Sautter, 1970).

Egalement des études par Sabir au Moyen Atlas Central (Khénifra-Maroc) ont montré que l’un des facteurs important de l’érosion hydrique dans cette zone est le degré de pente, notamment sur les substrats friables et non couverts de végétation. Sur les pentes faibles (<5%) l’érosion en nappe peut apparaître sur les sols mal structurés et pauvre en matière organique, les argilites du Trias. Sur des pentes de moins de 10 %, mais assez longues, le ruissellement peut se concentrer et donner lieu à des rigoles. Une érosion facile à contrôler peut apparaître sur les sols sableux et gréseux. Entre 10 et 30 %, l’érosion est très forte en cas des sols peu argileux, très limoneux et mal structuré. Au-dessus de 10 %, le ruissellement s’installe sur les argilites rouges du Trias et des mesures de LAE sont nécessaires. Entre 30 et 50 % l’érosion peut être très forte. Le ravinement devient important sur les roches friables (Trias, basaltes). La mise en culture aggrave le phénomène et nécessite des mesures particulières de LAE (terrasses, banquettes). Au-delà de 50 %, l’érosion est très forte et le ravinement façonne les versants en paysage désolé, les badlands. Les cultures ne sont plus possibles et seule une végétalisation permanente (plantations forestières) pourrait réduire les méfaits de l’érosion.

            b/ La longueur de la pente

En principe, plus la pente est longue, plus le ruissellement s'accumule, prend de la vitesse et de l'énergie et plus l'érosion s'intensifie.

Il semble que l'influence de la longueur de pente est d'autant plus importante que le ruissellement a la possibilité de se concentrer. Par contre, l’influence est probablement nulle en absence du ruissellement et que le splash est le seul processus actif.

            c/ La forme de la pente

Une pente donnée a tendance à devenir de plus en plus concave parce que les produits arrachés au sommet s'accumulent en bas de la pente. Cette évolution est parfois sensible et se traduit parfois par une diminution de l'érosion au cours du temps. Ainsi, une rupture de pente concave favorise le dépôt, à moins qu'elle ne facilite la concentration alors qu'une rupture de pente convexe se traduit par un accroissement de la vitesse d'écoulement et de la contrainte de cisaillement exercée sur le sol si l'eau n'est pas dispersée.

III.6. Le sol

En plus des facteurs favorisant le ruissellement, l'entraînement des particules du sol est facilitée par les caractères du sol comme sa texture, sa minéralogie, sa stabilité structurale et la matière organique qu'il contient. Les sols limoneux et limono-sableux sont les plus sensibles à l'érosion et à la battance, alors que les sols argileux plus fins résistent mieux à l'action du cisaillement par l'eau de ruissellement. Le détachement des particules est important pour des tailles de grains compris entre 63 et 250 µm. La stabilité des agrégats maintient la structure du sol et s'oppose à l'érosion. Les argiles gonflantes comme les smectites diminuent la résistance des agrégats. Par ailleurs, la matière organique favorise au contraire l'agrégation des particules et l'infiltration.

Le critère le plus important pour apprécier la résistance d'un sol à l'érosion est la stabilité structurale qui est l'aptitude de la terre à résister à l'action dégradante de l'eau. Cette résistance reflète leur comportement à l'humectation lorsqu'ils sont soumis à l'impact des gouttes de pluie. La stabilité structurale est influencée par de nombreuses caractéristiques des sols dont les plus souvent évoqué sont la texture, la nature minéralogique des argiles, la teneur en matière organique et l'état et l'histoire hydrique.

La composition granulométrique : Kheyrabi et Monnier ont mis en évidence l'influence de la composition granulométrique sur la stabilité structurale en l'absence des autres facteurs. Ils en ont tirés un triangle structural (Figure 1.14) où les sols limoneux apparaissent comme les plus instables au contraire des sols argileux. Par ailleurs, ces deux auteurs démontrent que les sols à texture plus grossière ou plus fine sont moins sensibles au détachement par la pluie du fait de la masse plus importante de leurs particules ou de la plus grande stabilité des agrégats.

 

Figure 1.14. Triangle permettant la détermination de la battance des sols
à partir de leur texture 

La nature minéralogique des constituants : la stabilité des agrégats peut varier énormément suivent la nature des minéraux argileux, du fait de leur propriété de gonflement à l'eau. Les phénomènes de gonflement-retrait qui interviennent lors des cycles d'humectation dessiccation des particules argileuses entraînent une micro-fissuration des agrégats qui ne se traduit pas systématiquement par une désagrégation mais facilite les désagrégations ultérieures.

La stabilité structurale des sols: constitue un facteur important dans l’explication des pertes en sol. En fait, la prédisposition d’un sol à l’incision est due à la perte de cohésion des particules du sol et donc à la détérioration de la stabilité structurale.

Les résultats des mesures de stabilité structurale ont souvent été corrélés à des estimations de l’érodibilité des sols effectuées à des échelles plus larges (Bryan, 1969 ; Barthès et Roose, 2002 ; De Noni et al., 2002). La stabilité structurale est donc potentiellement un indicateur pertinent de la sensibilité des sols à l’érosion (Figure 1.15).


Figure 1.15. Relations entre ruissellement ou érosion sous pluies simulées et teneur
en macro-agrégats stables.

La structure initiale du sol peut être totalement détruite si l'action des pluies sur la surface du sol détruit les agrégats selon les mécanismes décrits précédemment et si la texture et la composition physico-chimique du sol s'y prêtent, La surface du sol passe d'un état meuble et poreux à un état plus compact. La couche superficielle s'individualise par rapport au reste du profil et forme une croûte de battance qui diminue considérablement la perméabilité du sol. Elle participe ainsi à la formation du ruissellement (Figure 1.16).

Figure 1.16. Limons tassés par la pluie formant une croûte de battance (Soltner, 1975). 

Selon Schoeller (1986), au début d'une pluie, la capacité d'infiltration est relativement grande puis au fur et à mesure que le sol s'humidifie, elle diminue jusqu'à une certaine valeur constante, celle de la capacité d'infiltration terminale. Le temps requis pour cela variant de quelques minutes à plusieurs heures suivant les pluies et la perméabilité du sol.

Au cours d'une pluie d'intensité supposée constante tombant sur un sol non saturé au départ, on pourrait donc distinguer quatre phases successives :

1 - Une phase d'inhibition du sol où il n'y a aucun ruissellement à condition que l'intensité de la pluie soit inférieure à la vitesse d'infiltration instantanée. Dans le cas contraire, on passe directement à la phase deux. Par contre, si la pluie est trop peu intense ou pas assez longue, on ne passera jamais à la phase deux.

2 - Une phase de transition durant laquelle le ruissellement croît de 0 jusqu'à un maximum de fin de phase.

3 - Une phase de régime permanent : le ruissellement est alors maximum et constant et l'infiltration est minimale.

4 - A l'arrêt de la pluie, une phase de vidange qui est relativement courte

Mais cette description est schématique, les valeurs d'infiltration dépendant notamment de l'intensité de la pluie et de la pente du sol. Il apparaît donc difficile de systématiser sans tenir compte par exemple de l'intensité de la pluie, de la pente du sol mais aussi des données qui modifient les conditions de l'entrée de l'eau dans le sol (phénomènes de battance) ou qui modifient les conditions du mouvement de l'eau dans les sols.

Les matières organiques : elles favorisent l'agrégation des particules entre elles et ont ainsi une influence positive sur la stabilité structurale. Leur influence est d'autant plus grande que la teneur en argile est faible. Elles agissent essentiellement en modifiant la cohésion et la mouillabilité du sol. La matière organique agit aussi bien sur les propriétés physiques, chimiques que biologiques du sol. Cette influence est conditionnée non seulement par sa quantité dans le sol mais également par sa qualité.

Tableau 1.5. Exemples d’interaction texture-matière organique sur la stabilité structurale (Monnier et Stengel, 1982).


L'état et l'histoire hydrique : expliquent d'importantes variations de la stabilité structurale et de la sensibilité au tassement. L'histoire hydrique intervient du fait des modifications de mouillabilité des constituants organiques. La stabilité du sol augmente si le sol reste faiblement humide pendant plusieurs jours et inversement, diminue lorsqu'il est à proximité de saturation. Les flux d'infiltration qui conditionnent le ruissellement dépendent de l'état de surface et du système de porosité, influencé par l'état de compacité, la fissuration et l'activité biologique.