Protection contre la perte en sol et l’érosion hydrique diffuse
Description
Les écosystèmes régulent les phénomènes d'érosion en limitant les pertes de sols. Plus précisément, le couvert végétal protège le sol d'une partie des précipitations et du vent tandis que les racines participent à sa stabilisation. Plusieurs indicateurs permettent de mesurer ce service : quantité de sols retenus par la végétation, nombre de ménages touchés par des coulées de boues, etc. Ce service assure le maintien de la qualité des sols et ainsi appuie les services de production végétale.
Informations nécessaires (ces données sont toutes issues pour la Wallonie de la convention de recherche GISER pour le SPW) :
- Le facteur LS est l'influence de la longueur de la pente et du degré de pente sur l'érosion.
- La susceptibilité du sol à l'érosion (facteur K) est calculée à partir de la structure du sol.
- Le facteur d’érodibilité de la pluie (facteur R)
- La sensibilité de la végétation à l'érosion (facteur C) est calculée sur la base de la couverture du sol.
Evaluation qualitative et quantitative
Pour évaluer la sensibilité du sol à l'érosion, un score qualitatif est calculé en tenant compte de la pente, de la texture du sol et de l'occupation du sol de la zone. Ces 3 facteurs sont également inclus dans l'équation RUSLE (Revised Universal Soil Loss Equation) qui est une des méthodes les plus utilisées pour estimer l'érosion du sol et qui est également utilisée dans la convention de recherches GISER en Wallonie. Cette équation se présente comme suit (Wischmeier et Smith 1965):
Où
- R : indice d’érosivité de la pluie, fonction de la quantité de pluie tombée par unité de temps
- K : indice d’érodibilité du sol, fonction de la texture du sol et de sa teneur en carbone organique
- LS : indice topographique, fonction de la pente et de la longueur de pentes
- C : indice de couverture végétale et de pratiques culturales, fonction du couvert en place
- P : indice d’aménagement anti-érosif
Le facteur C est obtenu sur base d’un tableau de correspondance entre l’occupation du sol et le facteur C, les valeurs du facteur K, LS et R sont obtenues sur base des données comprises dans les cartographies d’entrée issues de la convention de recherche GISER. Le paramètre P est considéré constant (=1).
Cette équation permet de fournir des valeurs qualitatives et quantitatives de perte en sol.
Evaluation monétaire
L’outil ne propose pas de valeurs monétaires à ce jour pour ce service. Ils pourraient par exemple être approchés par les dommages évités des coulées boueuses.
Points d’attention
- les différentes céréales ont été regroupées en une seule classe. Il faudra garder à l'esprit que pour la Wallonie, il serait intéressant sans doute de revoir les classes d'occupation/utilisation du sol pour permettre de garder la distinction entre les différentes céréales,
- Le facteur P est maintenu constant et égal à 1 dans l’équation. Cela suppose donc qu’aucune mesure anti-érosive n’a été prise pour lutter contre la perte en sol,
Les chiffres à utiliser
Les scores qualitatifs se basent sur des combinaisons du facteur LS multiplié au facteur K comme illustré dans le tableau suivant :
Tableau: Score qualitatif sur base du produit entre le facteur LS et le facteur K
| SL X K (limite inférieure <= x) | score |
|---|---|
| 0 | 1 |
| 0,084 | 2 |
| 0,168 | 3 |
| 0,252 | 4 |
| 0,336 | 5 |
| 0,42 | 6 |
| 0,504 | 7 |
| 0,588 | 8 |
| 0,672 | 9 |
| 0,756 | 10 |
Les valeurs du facteur C calculées par les travaux de la convention GISER (Bielders et al. 2011) étaient disponibles pour les cultures qui présentent plus de 3% de la superficie en région wallonne. Le Tableau 23 montre les différences entre les valeurs proposées par NVE et les valeurs de référence de GISER. Comme on peut le constater, les différences sont les plus importantes pour les pommes de terre et les cultures de lin et de chanvre.
Tableau: Facteurs C - valeurs de la convention GISER (2019) pour les cultures
| Valeur GISER | |
|---|---|
| colza | 0.38 |
| betterave sucrière | 0.41 |
| betterave fourragère | 0.41 |
| Céréales* | 0.39 |
| maïs grain | 0.61 |
| maïs ensilage | 0.61 |
| pommes de terre | 0.64 |
| lin et chanvre | 0.68 |
* On notera qu'une grosse simplification est faite dans les céréales car il n’y a pas de distinction entre les différents types de céréales grain (froment, escourgeon, épeautre) dans la catégorisation de l’occupation du sol de NVE. Selon GISER, les valeurs C de ces différentes céréales varient entre 0,31 et 0,45. Nous avons repris une valeur moyenne non pondérée de 0,39.
Le rapport GISER (Bielders et al. 2011) mentionne les éléments suivants en lien avec les estimations de facteur C: « les valeurs observées dans la littérature présentent une grande variabilité et nos valeurs sont généralement plus élevées. Il est difficile d’interpréter ces différences car les différents auteurs ne détaillent pas les différentes hypothèses posées comme les dates de semis et de récolte, les valeurs de SLR en dehors de la période de culture ou bien la distribution de l’érosivité annuelle choisie ».
Pour les autres types d’occupation du sol, les valeurs initiales ont été conservées.
Tableau: Valeurs du facteur C pour les autres types d’occupation du sol
| Couverture végétale | Facteur C | score 2 |
|---|---|---|
| Des prairies riches en fleurs et en espèces | 0.01 | 9 |
| Forêts | 0.001 | 10 |
| Bruyères et buissons | 0.01 | 9 |
| Marais | 0.01 | 9 |
| Vasières et marais salants | 0.5 | 3 |
| Rivières et eaux stagnantes | 0 | 10 |
| Légumes et herbes : plantes ornementales | 0.6 | 2 |
| Courges et courgettes | 0.5 | 2 |
| Autres légumes et herbes aromatiques | 0.5 | 3 |
| Leguminose | 0.5 | 3 |
| Maïs-grain | 0.45 | 3 |
| Fruits et noix | 0.3 | 8 |
| Fourrages | 0.35 | 5 |
| Autres domaines | 0.37 | 5 |
| Verger basse-tige | 0.05 | 8 |
| Verger hautes tiges | 0.01 | 9 |
| Chemin agricole | 1 | 1 |
| Prairies | 0.01 | 9 |
| Peu ou pas de végétation | 0.8 | 1 |
| Lisière et haie | 0.01 | 9 |
| Haies, fourrés, bruyères | 0.01 | 9 |
| Rangée d'arbres | 0.01 | 9 |
| Bords de route et autres éléments de prairies et de pâturages | 0.01 | 9 |
| Autre couvert herbacé permanent toute l'année | 0.01 | 9 |
| Arbres et végétation haute hors forêt | 0.01 | 9 |
| Bassin, étang et fossé | 0 | 10 |
| Bâtiments | 0 | 10 |
| Serre | 0 | 10 |
| Parc et jardin résidentiel | 0.05 | 8 |
| Autre parc et jardin non résidentiel | 0,05 | 8 |
| Infrastructures | 0 | 10 |
| Autres sols artificialisés | 0 | 10 |
Traduction sous forme d’indicateur
L’indicateur utilisé est celui de l'évaluation quantitative à savoir le nombre de tonnes de sol érodées en plus ou en moins.
Exemple de calcul
Nous supposons un champ de 50 ha avec un facteur LS de 5 et un facteur K de 0,04. Sur ce champ, 25 ha de forêt seront plantés. Le reste sera conservé comme un champ.
Appréciation qualitative
Le premier score à entrer en ligne de compte est celui relatif au produit LS x K (5 x 0,04=0,2) et est égal à 3 (faible sensibilité à l'érosion).
Le second score à entrer en ligne de compte dépend du facteur C et est égal à 5 pour la situation actuelle (facteur C=0,37) et à 7,5 pour la situation projetée ((25 x 10+25 x 5)/50) (facteur C=0,1855).
Cela se traduit par une cote moyenne actuelle de 4 ; une cote moyenne future : 5,25 et donc une modification de 1,25 point.
Évaluation quantitative
Situation actuelle : K x LS x C x R x P = 0,04 t.h/ MJ.mm x 5 x 0,37 x 1250 MJ.mm/ha.h.an x 1= 92,5 tonnes/ha an,
Situation future : K x LS x C x R x P = 0,04 t.h/MJ.mm x 5 x 0,1855 x 1250 MJ.mm/ha.h.an x 1= 46,38 tonnes/ha an,
Une perte de sol de 2306 tonnes/an est évitée ((92,5 tonnes/ha.an -46,38 tonnes/ha.an) x 50 ha).