Étude des relations entre indicateurs d'érodibilité et caractéristiques physico-chimiques des sols Appliquée sur trois sites de sensibilité différentes aux problématiques d'érosions Soutenance de stage à l’Université de Savoie Présentée par : NESPOULOUS Jérôme Encadré par : Alexia STOKES & Yves LE BISSONNAIS Le : 15 Septembre 2011 Responsable universitaire : Jérôme POULENARD Stage INRA - UMR AMAP Master : Sciences et Technologie Mention : Sciences Appliquées à La Montagne Spécialité : M2 EPGM

Conclusion/Perspectives Introduction Définition/Contexte Objectifs Sites d’études Résultats Conclusion/Perspectives Erosion de surface : Erosion par splash, en nappe (sheet), en rigoles (rills), en ravines (gullies) Erosion en masse : Glissements de terrain superficiels

Mesure de la stabilité structurale Introduction Définition/Contexte Objectifs Sites d’études Résultats Conclusion/Perspectives Erosion de surface : Erosion par splash, en nappe (sheet), en rigoles (rills), en ravines (gullies) Splash Ruissellement Mesure de la stabilité structurale Méthode Le Bissonnais, 1996

Mesure de la stabilité des agrégats Introduction Définition/Contexte Objectifs Sites d’études Résultats Conclusion/Perspectives Mesure de la stabilité des agrégats Désagrégation : Immersion (FW) Capillarité (SW) Mécanique (MB)

Mesure de la stabilité des agrégats Introduction Définition/Contexte Objectifs Sites d’études Résultats Conclusion/Perspectives Mesure de la stabilité des agrégats Indice : MWD (Mean Weight Diameter ; en mm) FW MWD Stabilité Battance Ruissellement et érosion diffuse <0.4 mm Très instable Systématique Risque important « … » 0.4- 0.8 mm Instable Très fréquente Risque fréquent « … » 0.8- 1.3 mm Moyennement stable Fréquente Risque variable « … » 1.3- 2.0 mm Stable Occasionnelle Risque limité >2.0 mm Très stable Très rare Risque très faible MWD Stabilité Battance Ruissellement et érosion diffuse <0.4 mm Très instable Systématique Risque important « … » 0.4- 0.8 mm Instable Très fréquente Risque fréquent « … » 0.8- 1.3 mm Moyennement stable Fréquente Risque variable « … » 1.3- 2.0 mm Stable Occasionnelle Risque limité >2.0 mm Très stable Très rare Risque très faible

Conclusion/Perspectives Introduction Définition/Contexte Objectifs Sites d’études Résultats Conclusion/Perspectives Erosion en masse : Glissements de terrain superficiels σn Equation de Mohr-Coulomb : τ = c’+ σn.tan φ c’ : cohésion effective du sol (en kPa) σn : contrainte normale effective (en kPa) : angle de frottement interne (en °) Mesure de la résistance au cisaillement du sol Indice c’ et φ

Conclusion/Perspectives Introduction Définition/Contexte Objectifs Sites d’études Résultats Conclusion/Perspectives Mesure de la résistance au cisaillement du sol Indice c’ et φ σn Représentativité de site : Densité (daW) Humidité (<pF2.5) Charge normale (σn)

Conclusion/Perspectives Introduction Définition/Contexte Objectifs Sites d’études Résultats Conclusion/Perspectives Mesure de la résistance au cisaillement du sol Indice c’ et φ y = 0.8733x + 35.252 R² = 0.9621

Conclusion/Perspectives Introduction Définition/Contexte Objectifs Sites d’études Résultats Conclusion/Perspectives Caractéristiques du sol qui influencent les facteurs d’érodibilité: Densité (daW) Humidité (Hp) et capacité au champs (pF2.5) Implantation racinaire par classe de diamètre : diamètre, orientation, densité de longueur racinaire (RLD) Propriétés physico-chimiques du sol : - Carbone organique : Carbone total (SOC) ; Soluble à l’eau (WSC) ; Extractible à l’eau chaude (HWEC) - Granulométrie : Sable/limons/argiles - Oxydes et hydroxydes d’aluminium (AlDCB), fer (FeDCB) et silice (SiDCB)

Conclusion/Perspectives Introduction Définition/Contexte Objectifs Sites d’études Résultats Conclusion/Perspectives Modalités : agrosystème Foresterie « Agriculture » Agroforesterie Coppins & Richards, 1990

Caractéristiques du sols MWDFW c’ Introduction Définition/Contexte Objectifs Sites d’études Résultats Conclusion/Perspectives Distinctions : Site : types de sols Agrosystème Profondeur Caractéristiques du sols MWDFW c’

Conclusion/Perspectives Introduction Définition/Contexte Objectifs Sites d’études Résultats Conclusion/Perspectives Localisation Culture : blé et noyer Culture : café et érythrine Restinclières (A2) Aquiares (AQ) Llano Bonito (LB) LB

Conclusion/Perspectives Introduction Définition/Contexte Objectifs Sites d’études Résultats Conclusion/Perspectives Types de sols Restinclières (A2) Aquiares (AQ) Llano Bonito (LB) Sols alluviaux profonds Andosols Sols Ferralitiques 0 cm 0 cm 100 cm E0-30 cm E80-100 cm 50 cm 100 cm Échantillonnage : - Horizon A = 0-30 cm - Horizon B = 80-100cm

Conclusion/Perspectives Introduction Définition/Contexte Objectifs Sites d’études Résultats Conclusion/Perspectives Analyses statistiques : ACP Effet d’ordre 1

Conclusion/Perspectives Introduction Définition/Contexte Objectifs Sites d’études Résultats Conclusion/Perspectives Analyses statistiques : ACP Effet d’ordre 2

Conclusion/Perspectives Introduction Définition/Contexte Objectifs Sites d’études Résultats Conclusion/Perspectives Variabilité inter-sites (ordre 1) Aquiares Restinclières Llano Bonito Indicateurs d’érodibilité

Conclusion/Perspectives Introduction Définition/Contexte Objectifs Sites d’études Résultats Conclusion/Perspectives Variabilité inter-sites (ordre 1) Aquiares Restinclières Llano Bonito Indicateurs d’érodibilité Taux d’argiles Carbone organique Oxydes et hydroxydes

Conclusion/Perspectives Introduction Définition/Contexte Objectifs Sites d’études Résultats Conclusion/Perspectives Variabilité inter-horizons (ordre 2) et inter-modalité 80-100cm 0-30cm ?

Conclusion/Perspectives Introduction Définition/Contexte Objectifs Sites d’études Résultats Conclusion/Perspectives Variabilité inter-horizons (ordre 2) et inter-modalité 80-100cm 0-30cm ? RDL ≤0.5 (mm.cm-3)

Conclusion/Perspectives Introduction Définition/Contexte Objectifs Sites d’études Résultats Conclusion/Perspectives Variabilité inter-horizons (ordre 2) et inter-modalité 80-100cm 0-30cm

Conclusion/Perspectives Introduction Définition/Contexte Objectifs Sites d’études Résultats Conclusion/Perspectives Variabilité inter-horizons (ordre 2) et inter-modalité 80-100cm 0-30cm

Conclusion/Perspectives Introduction Définition/Contexte Objectifs Sites d’études Résultats Conclusion/Perspectives Variabilité inter-horizons (ordre 2) et inter-modalité 80-100cm 0-30cm

Conclusion/Perspectives Introduction Définition/Contexte Objectifs Sites d’études Résultats Conclusion/Perspectives Variabilité inter-sites (ordre 1) MWDFW Restinclières + C Aquiares +++ Al + Fe + C Llano Bonito ++ Fe + C + argiles c’ Restinclières + daW Aquiares - Llano Bonito ~ Variabilité inter-horizons (ordre 2) Racines fines (≤0.5 mm) Argiles - Densité - Carbone organique - Oxydes de Fer MWDFW 0-30 cm + 80–100 cm - c’ 0-30 cm - 80–100 cm + Variabilité inter-modalités Herbacées parcelles forestière daW => c’ Hétérogénéité de Llano Bonito impact c’ et MWD

Conclusion/Perspectives Introduction Définition/Contexte Objectifs Sites d’études Résultats Conclusion/Perspectives Multiplier les mesures par sites Tests de cisaillement à densité proche Effet propriétés physico-chimique sur la cohésion Pistes : racines et argiles Agroforesterie/Monoculture Relation MWD/c’ Effet des racines fine opposé sur MWD/c’? Analyses à d’autres profondeurs Observer l’évolution et l’effet de l’arbre Associer aux observations de terrains : contraste mesure cohésion/observation glissements de terrains

Merci de votre attention. Et un grand merci à Alexia et Yves!