Rétrogression et dégradation des sols

La régression et la dégradation des sols sont deux processus d’évolution régressive associés à la perte d’équilibre d’un sol stable . La rétrogression est principalement due à l’érosion des sols et correspond à un phénomène où la succession ramène la terre à son état physique naturel. La dégradation est une évolution, différente de l’évolution naturelle, liée au climat local et à la végétation . ^[1] Elle est due au remplacement des communautés végétales primaires (appelées Végétation climacique ) par les communautés secondaires. Ce remplacement modifie la composition et la quantité d’ humus , et affecte la formation du sol. Elle est directement liée à l’activité humaine. La dégradation des sols peut également être considérée comme tout changement ou Perturbation écologique du sol perçu comme délétère ou indésirable. ^[2]

Général

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Au début de la formation des sols, les affleurements rocheux dénudés sont peu à peu colonisés par des espèces pionnières ( lichens et mousses ). ^[3] Ils sont remplacés par une végétation herbacée , des arbustes et enfin une forêt . Parallèlement, le premier horizon humifère se forme (l’horizon A), suivi de quelques horizons minéraux (les horizons B). Chaque étape successive est caractérisée par une certaine association sol/végétation et environnement, qui définit un écosystème .

Résultat du travail du sol intensif sur la dégradation des sols Haie de saules renforcée de fascines pour la limitation du ruissellement, nord de la France

Après un certain temps d’évolution parallèle entre le sol et la végétation, un état d’équilibre stable est atteint. Ce stade de développement est appelé climax par certains Écologistes et « potentiel naturel » par d’autres. La succession est l’évolution vers l’apogée. ^[4] Quel que soit son nom, le stade d’équilibre de la succession primaire est la forme naturelle de développement la plus élevée que les facteurs environnementaux sont capables de produire.

Les cycles d’évolution des sols ont des durées très variables, entre des dizaines, des centaines ou des milliers d’années pour les sols à évolution rapide (horizon A uniquement) à plus d’un million d’années pour les sols à évolution lente. Le même sol peut atteindre plusieurs conditions successives d’état stable au cours de son existence, comme le montre la séquence de Forêt pygmée dans le comté de Mendocino, en Californie. Les sols atteignent naturellement un état de productivité élevée , à partir duquel ils se dégradent naturellement à mesure que les nutriments minéraux sont retirés du système pédologique. Ainsi, les sols plus anciens sont plus vulnérables aux effets de la rétrogression et de la dégradation induites. ^[5]

Facteurs écologiques influençant la formation du sol

Il existe deux types de facteurs écologiques influençant l’évolution d’un sol (par l’altération et l’ humification ). Ces deux facteurs sont extrêmement importants pour expliquer l’évolution des sols à développement court.

• Un premier type de facteur est le climat moyen d’une zone et la végétation qui lui est associée ( biome ).
• Un deuxième type de facteur est plus local et est lié à la roche d’origine et au drainage local . Ce type de facteur explique l’apparition d’associations spécialisées (ex tourbières).

Théorie de la biorhexistasy

La destruction de la végétation implique la destruction des sols évolués, ou une évolution régressive. Des cycles de succession-régression des sols se succèdent dans des intervalles de temps courts (actions humaines) ou longs (variations climatiques).

Le rôle du climat dans la détérioration des roches et la formation des sols a conduit à la formulation de la théorie de la biorhexistasy.

• En climat humide, les conditions sont favorables à la dégradation des roches (essentiellement chimique), au développement de la végétation et à la formation des sols ; cette période favorable à la vie s’appelle la biostasie.
• En climat sec, les roches exposées sont le plus souvent soumises à une désintégration mécanique qui produit des matériaux détritiques grossiers : on parle alors de rhexistasy.

Perturbations de l’équilibre d’un sol

Lorsque l’état d’équilibre, caractérisé par le point culminant de l’écosystème, est atteint, il tend à se maintenir stable au cours du temps. La végétation installée au sol fournit l’ humus et assure la circulation ascendante des matières. Il protège le sol de l’érosion en jouant le rôle de barrière (par exemple, protection contre l’eau et le vent ). Les plantes peuvent également réduire l’érosion en liant les particules du sol à leurs racines.

Une perturbation du climax entraînera une régression, mais souvent, une succession secondaire commencera à guider l’évolution du système après cette perturbation. La succession secondaire est beaucoup plus rapide que la succession primaire car le sol est déjà formé, bien que détérioré et nécessitant également une restauration.

Cependant, lorsqu’une destruction importante de la végétation a lieu (d’origine naturelle telle qu’une avalanche ou d’origine humaine), la perturbation subie par l’écosystème est trop importante. Dans ce dernier cas, l’érosion est responsable de la destruction des horizons supérieurs du sol, et est à l’origine d’un phénomène de retour aux conditions pionnières. Le phénomène s’appelle la régression et peut être partiel ou total (dans ce cas, il ne reste rien à côté de la roche nue). Par exemple, le défrichement d’un terrain en pente, soumis à de violentes pluies, peut conduire à la destruction complète du sol. L’homme peut modifier profondément l’évolution des sols par des actions directes et brutales, comme les défrichements, les coupes abusives, pâturage forestier, ratissage des litières. La Végétation climacique est progressivement remplacée et le sol modifié (exemple : remplacement des forêts de feuillus par des landes ou des plantations de pins). La rétrogression est souvent liée à des pratiques humaines très anciennes.

Influence de l’activité humaine

L’érosion des sols est le principal facteur de dégradation des sols et est due à plusieurs mécanismes : l’érosion hydrique, l’érosion éolienne , la dégradation chimique et la dégradation physique.

L’érosion peut être influencée par l’activité humaine. Par exemple, les routes qui augmentent les surfaces imperméables entraînent un ruissellement et une perte de terrain. De mauvaises pratiques agricoles peuvent également accélérer l’érosion des sols, notamment par :

• Surpâturage des animaux
• Plantation en monoculture
• Culture en ligne
• Labourer ou labourer
• Enlèvement des cultures
• Conversion de l’utilisation des terres

Conséquences de la régression et de la dégradation des sols

Voici quelques-unes des conséquences de la régression et de la dégradation des sols :

• Impact sur les rendements : L’augmentation récente de la population humaine a mis à rude épreuve les systèmes pédologiques du monde. Plus de 6 milliards de personnes utilisent aujourd’hui environ 38% de la superficie terrestre de la Terre pour cultiver et élever du bétail. ^[6] De nombreux sols souffrent de divers types de dégradation, qui peuvent finalement réduire leur capacité à produire des ressources alimentaires. Cela réduit la sécurité alimentaire, que de nombreux pays confrontés à la dégradation des sols n’ont déjà pas. ^[7]Une légère dégradation fait référence à des terres où le potentiel de rendement a été réduit de 10 %, une dégradation modérée fait référence à une baisse de rendement de 10 à 50 %. Les sols fortement dégradés ont perdu plus de 50% de leur potentiel. Les sols les plus gravement dégradés se trouvent dans les pays en développement. En Afrique, la réduction des rendements est comprise entre 2 et 40 %, avec une perte moyenne de 8,2 % du continent. ^[7]
• Catastrophes naturelles : les catastrophes naturelles comme les coulées de boue, les inondations sont responsables de la mort de nombreux êtres vivants chaque année. Cela provoque un cycle car les inondations peuvent dégrader le sol et La dégradation du sol peut provoquer des inondations.
• Détérioration de la qualité de l’eau : l’augmentation de la turbidité de l’eau et l’apport d’ azote et de phosphore peuvent entraîner une eutrophisation . Les particules de sols dans les eaux de surface sont également accompagnées d’intrants agricoles et de certains polluants d’origine industrielle, urbaine et routière (tels que les métaux lourds ). Le ruissellement des pesticides et des engrais rend la qualité de l’eau dangereuse. L’impact écologique des intrants agricoles (comme les désherbants) est connu mais difficile à évaluer du fait de la multiplicité des produits et de leur large spectre d’action.
• Diversité biologique : la dégradation des sols peut impliquer la perturbation des communautés microbiennes, la disparition de la Végétation climacique et la diminution de l’habitat animal, entraînant ainsi une perte de biodiversité et l’ extinction des animaux . ^[8]
• Perte économique : les coûts estimés de la dégradation des terres sont de 44 milliards de dollars US par an. À l’échelle mondiale, la perte annuelle de 76 milliards de tonnes de sol coûte au monde environ 400 milliards de dollars américains par an. Au Canada, on estimait que les effets de la dégradation des terres sur les exploitations agricoles allaient de 700 à 915 millions de dollars américains en 1984. L’impact économique de la dégradation des terres est extrêmement grave dans les régions densément peuplées de l’Asie du Sud et de l’Afrique subsaharienne. ^[7]

Amélioration, reconstruction et régénération des sols

Les problèmes d’ érosion des sols peuvent être combattus et certaines pratiques peuvent conduire à l’amélioration et à la reconstruction des sols. Bien que simples, les méthodes de réduction de l’érosion ne sont souvent pas choisies car ces pratiques l’emportent sur les avantages à court terme. La reconstruction est notamment possible grâce à l’amélioration de la structure du sol, l’apport de matière organique et la limitation du ruissellement. Cependant, ces techniques ne parviendront jamais totalement à restaurer un sol (et la faune et la flore qui lui sont associées) qui a mis plus de 1000 ans à se constituer. La régénération du sol est la reformation d’un sol dégradé par des processus biologiques, chimiques et/ou physiques. ^[2]

Lorsque la productivité a diminué dans les sols à faible teneur en argile du nord de la Thaïlande, les agriculteurs ont d’abord réagi en ajoutant de la matière organique provenant des termitières , mais cela n’était pas viable à long terme. Les scientifiques ont expérimenté l’ajout de bentonite , l’une des argiles de la famille des smectites , au sol. Lors d’essais sur le terrain, menés par des scientifiques de l’ Institut international de gestion de l’eau en coopération avec l’Université de Khon Kaenet les agriculteurs locaux, cela a eu pour effet d’aider à retenir l’eau et les nutriments. Compléter la pratique habituelle de l’agriculteur avec une seule application de 200 kg de bentonite par rai (6,26 rai = 1 hectare) a entraîné une augmentation moyenne du rendement de 73 %. D’autres travaux ont montré que l’application de bentonite sur des sols sableux dégradés réduisait le risque de mauvaises récoltes pendant les années de sécheresse.

En 2008, trois ans après les premiers essais, les scientifiques de l’ IWMI ont mené une enquête auprès de 250 agriculteurs du nord-est de la Thaïlande, dont la moitié avaient appliqué de la bentonite dans leurs champs et l’autre non. Le rendement moyen pour ceux qui utilisaient l’ajout d’argile était de 18 % supérieur à celui des utilisateurs non argileux. L’utilisation de l’argile a permis à certains agriculteurs de passer à la culture de légumes, qui ont besoin d’un sol plus fertile. Cela a contribué à augmenter leurs revenus. Les chercheurs ont estimé que 200 agriculteurs du nord-est de la Thaïlande et 400 au Cambodge avaient adopté l’utilisation des argiles, et que 20 000 autres agriculteurs avaient été initiés à la nouvelle technique. ^[9]

Voir également

• La dégradation du sol
• Sol sulfaté acide
• Sol alcalin
• Hardpan
• Dégradation du sol
• Impact environnemental de l’irrigation
• Assainissement des terres
• Amélioration des terres
• Limites planétaires
• Croissance des plantes
• Biodiversité des sols
• Élément nutritif du sol

Références

1. ^ Sims, GK 2014. “Dégradation du sol”, dans AccessScience@McGraw-Hill, http://www.accessscience.com , DOI 10.1036/1097-8542.757375.
2. ^ ^{un b} Johnson, DL, SH Ambrose, TJ Bassett, ML Bowen, DE Crummey, JS Isaacson, DN Johnson, P. Lamb, M. Saul et AE Winter-Nelson. 1997. Signification des termes environnementaux. Journal of Environmental Quality 26 : 581-589.
3. ^ “Division de la production et de la protection des plantes: comment se forme le sol?” . www.fao.org . Récupéré le 09/03/2020 .
4. ^ “Succession: un regard plus attentif | Apprenez la science à Scitable” . www.nature.com . Récupéré le 09/03/2020 .
5. ^ “Pourquoi le sol disparaît des fermes” . www.bbc.com . Récupéré le 09/03/2020 .
6. ^ Base de données de la FAO, 2003
7. ^ ^{un bc ESWARA} , H. “La Dégradation de Terre : Un aperçu” . USDA . Récupéré le 3 novembre 2020 .
8. ^ Sims, GK 1989. Dégradation biologique des sols. Progrès de la science du sol. 11:285-326.
9. ^ Améliorer les sols et augmenter les rendements en Thaïlande Success stories, Numéro 2, 2010, IWMI