Territ'Eau - Agro-Transfert Bretagne - version du 09/11/2009 Bordures de champs CréditsphotosCA56 Définition C. Grimaldi, J. Baudry et C. Gascuel 1- Définitiond'une"borduredechamp" Touteslesparcellessontentouréesdeborduresdechampquitraduisentleslimitesdemiseencultureetde propriété.cesélémentsdebordurepeuventêtre: - l intervalleentredeuxparcellescultivées, - uneclôtureentredeuxprairies, - unfossédebordderoute, - un talus, - une haie, - unecombinaisondetalus/haie/fossé, - une ripisylve Leursdimensionssontvariablesetleurstructureplusoumoinscomplexemaisellessedistinguenttrès fortementdespartiescultivéesexploitéesparl agriculteur:cesontdeszonesquisontconsidéréescomme improductivesetquireprésententunechargepourl exploitantdufaitdelanécessitédeleurentretien.c est tout l enjeu de la gestion de ces bordures de champ que d amélioreruneefficienceépuratricevariable. Ilestégalementimportantderappelerquel espaceentredeuxparcellesestconstituédedeuxborduresde champcontiguësquipeuventêtreentretenuesdemanièrestrèsdifférentesselonl objectif de la personne qui lagère(figure1).silacontrainteestforte(limiteavecuneparcellecultivée,unbordderoute),l entretien serasoutenu.enborduredepâtureoudejachère,uneemprisepluslargeseratolérée. Figure 1 : L espacedeséparationentredeuxchampsouinterchampsestconstituédedeuxborduresde champ. Extrait de Baudry et Jouin, 2003. 2- Haiesetborduresdechampselonlesystèmedeproduction En Bretagne, la construction de talus et la plantation de haies s estintensifiéeaucoursduxix ème ème siècle.au milieu du XX lesparcellesagricolesétaientsouventpetites(1haoumoins).lamécanisationde l agricultureetleremembrementontentraînéuneaugmentationdelatailledeschampscultivésetune dissociationentregéométrieduparcellaireetprésencedehaies.suivantlecontexteagricoledanslequelelle se place, une parcelle aujourd huiprésentedesniveauxd enclosurevariables(figure2)etladensitébocagère aglobalementfortementchuté. Représentation graphique Type de forme Caractéristiques Forme simple Le bocage ceinture la parcelle de culture. Forme dissociée Le bocage ceinture une partie de la parcelle culturale. Il existe plusieurs ouvertures. Exemple
Forme résiduelle Lebocageestcomposé d'unitésrésiduellesne correspondant pas nécessairementaux limites du parcellaire. Figure 2:PhotographiesetreprésentationsschématiquesdelasegmentationdubocageSource:E.Bocher (2003). Lapérennitédubocageestégalementliéeausystèmedeproductionquiluiestassocié.Ladiversitédetype d exploitationsagricolesprésentessurunterritoireentraîneraunediversitédepaysagesetd usages (par exemple,intérêtpourlessystèmeslaitiersdeconserverunabripourlebétail).cependant,denombreuses haiessontencoreactuellementaraséespouragrandirlesparcellesetlaissentplaceàdesborduresde parcellesherbeuses,deplusenplussouventdésherbéeschimiquement(effet«round Up»), pour faciliter leurentretiendanslesexploitationsagricolesoùletempsestdeplusenpluscompté. 3- Hétérogénéitédesborduresdechamp priseencomptepourprédireleurimpactsurleparcoursde l eauetsaqualité Du fait de l évolutiondel occupationdusoletdelarégressiondubocage,laphysionomiedesbordsdechamp afortementchangé.sileshaiesbocagèresetlemaillagequ ellesconstituentémergentvisuellementdu paysage,touteslesborduresdechampontleurimportanceetpeuventconstituerdesbarrièresépuratrices naturellesdansunbassinversant.dansuncontextedepréservationdelaqualitédel eau, il faut retenir que lesdifférentsmodelésdesborduresdechampprésententdesrugositésdifférentes- parfois encore mal évaluées- qui affectent le parcours de l eau.plusieurscomposantessontàanalyserpourcernerleurefficacité potentielle : a- Lastructuredelabasedelabordure Lastructuredelabasedelabordure(talus,fossé, figure 3) conditionne les mouvements d eau de surface notammentsamorphologiequipeutévoluerdansletemps(comblementd un talus par l érosion). Figure 3:Critèresdedescriptionrelatifsàlabasedelabordure(lesfossésnesontpasreprésentés) b- Letypedevégétationprésente Letypedevégétationprésentepeutêtreassociéàtroisgrandspôles(figure4). Figure 4:Diversitévégétaledesborduresdechampselonleurmoded entretienpasséetprésent.d après INRA SAD-Paysage, 2003. Le type «forestier» caractériséparuncouvertd arbresimportant,desconditionsparticulières(ombre, accumulation de feuilles mortes ) etdesespècesdesforêts, Le type «prairial», oùlecouvertarboréestabsentmaisoùsedéveloppeuntapisherbacéprochedes prairiespermanentesetfavoriséparlepâturageetlafauche, L e t y p e «adventicesdescultures» favoriséparlamiseànudessolsetledésherbagechimique notamment, Letypeà«fougèresetàronces». Cesdeuxespècessonttrèsubiquistes,leurmodedepropagationetleur sensibilitéparrapportauxherbicidessontdifférentes.cetypen entre donc pas dans le triangle «forêt-prairieadventices»décritci-dessus. Cetypedépend: -dessystèmesdeproductionprésentssurleterritoire(éleveurslaitiers,productionporcine ) et de leur évolutionrécente - de l utilisationagricoledelaparcelleadjacente(cultures,prairiespermanentesettemporaires,pâturéesou non ) - aumodedegestionretenuetautempsdetravailpossiblequipeutyêtreconsacré(outilsetmoyens humainsemployés,fréquenced entretien ) maisaussidupasséd entretien de la bordure de champ qui constitueunhéritage.
c- Lemodelémicro-local Cesontlestraceslaisséesvolontairementounonparlestravauxagricolesdanslechamp,àproximitédela bordureetquiaccélèrentlesécoulementsdesurface(fossémaisaussirigoles,fourrière,traitdecharrue, trouéedansletalus ). Leurphysionomiepeutévolueraucoursdessaisonsetselonlesculturesenplace. d- L orientation Elleestdetroistypesparrapportàlapente,lapositiondansleversantetauxconnexionsentredeuxbordures (figure 5). Bordure de champ, zone plane - sur versant plat ou en faible pente Borduredechampperpendiculairesàlapente - en rupture de pente - à m i-versant - defonddevallée Borduredechampparallèleàlapente Importance des connexions entre bordures Figure 5:Critèresdedescriptionrelatifsàl orientationdelaborduredechampparrapportàlapenteetàla position dans le versant (l arbrefigurelaborduredechamp,visualisationdedifférentstypesdeconnexions.le versantestvuencoupeouvisualisésurunblocdiagramme). e- Le mode de gestion du bord de la parcelle Ilconditionneleurpérennitédansletempsetdoncleuractionsurlepaysage. Le mode de gestion n estpasunsimplecritèrededescriptioncarilconditionnevraisemblablementlesvolumes d eauetdenutrimentsprélevésparlesarbresetautresformesvégétales(taille,émondage,arasement),les quantitésdematièreorganiqueproduites(quantitésdefeuillesrestituéesausol)etainsilescapacitésde modificationdesécoulementsduréseaudeborduresdechamp,derétentiondepesticides,dedénitrification... L entretienaégalementuneinfluencesurladiversitébiologiquedelahaie(ombrage,protectioncontrelevent, richesseennutriments,diversitédeshabitats ).
Exemple 1 : l entretiendesborduresdechampherbacées.lorsquelaborduredechampn estconstituée quedevégétationherbacée,l entretiendoitempêcherladisséminationdesadventicesdesculturesou«mauvaises herbes». Aprèsdésherbage,laborduredechampnejoueplussonrôledebarrièreau ruissellementetautransportdeparticulesetpolluantsassociés,liéàsarugosité(figure6). Figure 6:Diminutionduvolumedevégétationdelaborduredechampherbacéeaprèsentretienau glyphosate. Dessin de T Schmutz (communication personnelle). Exemple 2 : L entretiendestalus.ilestdémontréaujourd hui que l emploirépétéd herbicide provoque la miseànudessolsetentraîne1- une colonisation plus facile par les adventices des cultures ; 2- la déstructurationdelaborduredueàladisparitiondesracinesetdanslecasdestalus,unaffaissementdeleur baseàbrèveéchéance. Exemple 3 : La taille de formation pour la production d arbresdehautjets.ledéveloppementdebranches bassesliéàunetaillemaladaptéedesarbresdehautsjetsdevientunecontraintepourlepassagedes machinesagricolescequipeutentraînerl arasement de la haie. 4- Conclusion : Echelles d approchepourdécrirelesborduresdechamp Pourdéfinirlesborduresdechampsuruneexploitationagricole,ilfautd unepartcaractériserlessousunités homogènesquesontlesunités«bordure de champ»et d autrepartconnaîtreleuragencementdansl espace. Deuxéchellesd investigationsontdoncnécessaires: - ladescriptionduborddechampentantquetelle:structure,compositionvégétale,modedegestionsur chaque face, - ladescriptionduborddechampdanssonenvironnementimmédiat:descriptiondesparcellesadjacentes (cultures,pente,modelémicro-localorientantlesécoulements ), systèmedeproductionassocié,limitesde propriété,soitdescritèresquidépendentdel unitédegestionqu est l exploitation agricole. Cesdeuxensemblescaractérisentlapremièreéchelled approche. - l insertionduborddechampdansleréseau(échelleduversantoudubassinversant):positiondansle versant,orientationparrapportàlapente,connectivitéavecd autresstructures(borduresdechamp,fossés ) enprenantencomptelecontextephysiqueetagricoledanslequelellesedéveloppe(naturedusoletdu soussol,proximitédelanappe,systèmedeproductionetpérennité, ). C e c i e s t l a deuxièmeéchelle d approche. Critèresdescriptifs C. Grimaldi, J. Baudry et C. Gascuel Lescritèresdescriptifsdelaborduredechampetdesonenvironnementquivontêtredéclinésdanslapartie suivanteontétéchoisispour: - êtrespécifiquesdel impact possible de la bordure de champ sur la protection de la ressource en eau, - êtredesdescripteursincontournablesdesbordsdeparcelle,c estàdirepouvantavoirunlienounonavecla protection de la ressource en eau. L objectif est d êtrelepluscompletpossible,d obtenirdescritèresrévélateursdesituationsàrisque,et d appréhenderlaréalitévisuelleduterrain.lacontraintedetempsd acquisitiondecescritèresn est pas ici prise en compte. 1- Critèresdescriptifsdel unité«bordure de champ» Unelistenonexhaustivedescritèreslesplusfréquemmentretenusestreportéeci-dessous. Rappelons que recueillirlelevédetoutoupartiedecescritèresdépenddel objectifrecherché. Critères«végétation» Type de bordure Nombre de strates Type de strates Emprise(mètres) Homogénéitédel unitéborduredechamp Sistratearbustiveetarborée, Ourletherbacéminimumde1m Perméabilitéauvent Caractérisationdesstrates Nombrederangsplantés Nombre / 10 m Age de la strate la plus haute Classes de distinction «Prairial», «forestière», «a d v e n t i c e s d e s cultures», fougèresetronces(cf.) 1, 2, 3 Arborée(>7m),arbustive,herbacée < 4 m, 4-6 m, > 6 m Oui / non largeur de l ourlet Forte, moyenne, faible 1rang,doublehaie,bandeboisée 1 ou 2, 5, 10 0 10 ans, 10-30 ans, > 30 ans, arbre remarquable
Caractéristiquesdetaille Continuitévégétale Richessespécifique Espècesdominantes Entretien Valeur en bois Arbres Couverture Entretien Arbustes Richessespécifique Abondance Richessespécifique Strate herbacée Abondance Entretien Hautjet,cépée,têtard Note de 1 (0-25%)à4(75-100%) Elevée(>5espèces,),moyenne,faible Chêne,châtaignier,hêtre Tailledeformation,élagage,cépée Minimum 40-5 0 s t è r e s ( 1 c a m i o n ) d e q u a l i t é homogène Faible, moyenne, forte * Entretenu / non entretenu * Manuel,mécanisé(outil?) Elevée(>10espèces),moyenne,faible Elevée,moyenne,faible Elevée(20?),moyenne,faible Espèces remarquables Elevée,moyenne,faible Entretenu / non entretenu, Manuel,chimique,mécanisé(outil?) *Laprésenceoul entretienplusoumoinsimportantdelastratearbustivedéfinit l ensoleillement et la perturbation par le vent. Critères«base du bord de champ» Largeur Longueur du bord de champ Présenced un talus Structure Sioui: Age Valeur patrimoniale Forme Etatgénéraletcontinuité Présencedefossés Nombre Profondeur Sioui: Présenced eau Exutoiredufossé Entretiendelavégétation Classes de distinction 2, 5, 10 m < 100 m, 100-200 m, > 200 m Oui / non Levéedeterre,talusempierré,chemincreux, déniveléamont-aval Récent/ancien Usage traditionnel Largeur, hauteur végétationprésente,trouées(passaged animaux, voiesdecirculationpréférentielle),risque d affaissement Oui / non 1fossé(amontouaval),2fossés 0-30 cm, > 30 cm, Curagerécent/ancien Oui/non, Stagnante/ circulante Aveugle, vers route, vers cours d eau Oui/non,matièreorganiqueaccumulée Classes de distinction Critères«environnementimmédiat» Type de parcelle amont Pente de la parcelle Autre pente locale Longueur de la parcelle amont* Surface de la parcelle amont Occupation du sol de la parcelle amont Sens du labour Limite du bord de champ Modelémicro-local alentour Présencederigoles,d un trait de charrue 0-3 % - 3-5 %- > 5 % Oui / non <50m,de50à150m,>150m 0-5 ha, > 5 ha Cultivée/noncultivée,rotationsiconnue en travers de pente, // Parcelleculturale,élémentbâti,chemin,route, Oui / non *Amont:àdéfinir(parexempleparrapportaucoursd eau) 2- Critèresdescriptifsdumaillage Critèresdecaractérisationdelaborduredechampdansleversant Lescritèresliéesàl insertiondelaborduredechampdansunréseausontàpriorifacilesàacquériràpartir d unecarteign,unephotoaérienne,unsig Classes de distinction Critèresborduredechampdansleversant Situation Topographique orientation/lapentegénérale Sous le vent dominant Connectivitéaveclesborduresdechamp voisines type de connexion Présenced uneentréedechamp Bas fond, rupture de pente, plateau, nappe affleurante replat, pente,//,anglesintermédiaires, Oui / non, direction du vent Oui / non (haie-h a i e, h a i e b o s q u e t, h a i e-strate herbacée,haie-route Oui / non Critèresdecaractérisationduréseaudebordures Critères«réseau» Classes de distinction Faible, importante 0-20 % - 40 % < 5 ha, > 5 ha Distanceàlacrête %debassininterceptéparlabordure Taille de la «parcelle»incluse dans un maillage bocager Linéairedehaies Type de versant Longueur Forme Pentegénérale Elevée,moyenne,faible > 300 m Convergent,parallèle,divergent 0-2 % - 3-5 %- > 5 % Critèresd appartenance Critères«généraux» Limitedepropriété Classes de distinction Oui/ non
Exploitant Propriétaire,locataire 3- Conditionsdelevéedescritères:période,usagers,mémoire Lesborduresdechamppeuventêtredécritesdifféremmentselonquelescritèressont: - temporaires c estàdirefonctiondessaisons. - pérennesoupermanents,valablespourplusieursannéesetglobalementinvariantsd uninventaireàl autre. - issusdelamémoirecollective,etàcollecterauprèsdepersonnesâgées. a- Périodedelevéedescritères Danslecasdubocage,laplupartdescritèressontpérennesmisàpart: - laprésenced eaudanslesfossésquineseraobservablequ entreoctobreetmarssilesécoulementssont temporaires(périodedecumuldespluieslesplusfortes). Lapérioded inventaireseradoncdifférenteselonlesobjectifspoursuivis. b- Usagersconcernés Les usagers sont multiples. On peut distinguer les gestionnaires des simples usagers. Lesgestionnairessontprincipalementlesexploitantsagricolesmêmesicertainsbordsderoutesontduressort delacollectivité.onestimeenrégiondebocagequelesgestionnairessontdans85%descasdes agriculteurs, dans 10 % des gestionnaires routiers, 3 % des associations, et 2 % des ruraux non agricoles (Bazin et Schmutz, 1998). Les usagers sont les personnes jouissant du paysage (habitants, touristes), ou l utilisant pour leurs loisirs (cheminspédestres,circuitsvtt ). c- Lerôledelamémoirelocalepourlalevéedescritères Cheminscreux,arbresremarquablessontdesstructurespaysagèresdétenantunevaleurpatrimoniale.Elleest l i é e à l âgedelahaie,laprésenced essencesremarquables,devieuxarbres àl existence d espèces animalespréservées àlavaleuréthiqueoulamémoiredessociétésrurales.lamémoirecollectivepeutaider àleslocaliseretàmettreenavantleurimportance. 4- Documentsutiliséspourlalevéedescritères(tableau1) ème Les Cartes IGN (sériebleue,1/25000 ):ellespermettentdeserepérerdansl espaceetdemettreà dispositionunsupportdenotationdesobservationsdeterrain.ellesdonnentaussilapossibilitéderéaliser unpremierétatdeslieuxdelalocalisationdeshaies,despentesetdeslongueurdeversants. ème Les Plans cadastraux (1/2 000 ) : ils fournissent principalement les limites et la taille de parcelles. LesPhotographiesaériennes:Ellespermettentdedistinguerleshaieslesplusimportantes(arborées, arbustivescouvrantes)maispaslestalus.ellesnesontpastoujoursrécentes.ellesdonnentuneidée généraledeladensitébocagèresurunezone.lorsquel onpossèdeunechronologiedephotos,elles donnentlapossibilitédevisualiserremembrements,arasementdehaies,plantationsnouvelles. Orthophotoplans :cesontdesphotosaériennesnumériséesetdontlesdéformations(liéesàlaprise photographiqueenaltitude)ontétécorrigées.leurutilisationestdoncpréférableauxphotosaériennes. Le Registre Parcellaire Graphique (RGP)quetouslesagriculteursdoiventutiliserpourleurdéclaration PAC. Guides de botanique : ils permettent d aideràlareconnaissancedesespècesprésentesdansles borduresdechamp.cependant,ladéterminationprécisedelafloreestaffairedespécialistes. Tableau 1:Documentsutilesàlalevéedescritèresdedescriptiondesborduresdechamp Type de documents Carte IGN 1/25 000 ème Cadastre ème 1/2 000 Photo aérienne chronologie de photos Orthophotoplan Le Registre Parcellaire Graphique (RGP) Guides de botaniques Visualisation Disponibilité Coût Pointsnégatifs localisation des haies, des pentes et des longueur de versants limites et taille de parcelles Achat en magasin non spécialisé Cadastre Peu onéreux Pasàjour,échelle peuprécise Payant les haies les plus importantes(arborées, arbustives couvrantes) remembrements, arasement de haies, plantations nouvelles Identiqueàphoto aériennemaisdistances et dimensions exactes etdonnéesnumérisées IGN Coût modéré IGN élevé limites et taille de parcelles, localisation des haies Propriétéde chaque agriculteur Gratuit auprèsde l agriculteur Flore Achat en magasin, bibliothèques Peuélevé On ne distingue pas les talus, les jeunes plantations Pas d information sur le relief Etreformépour utiliserlesdonnées numérisées,pas d information sur le relief Peutprésenterune difficultépourles nonspécialistes Fonctions C. Grimaldi, J. Baudry et C. Gascuel Onpeutdistinguer3grandstypesdefonctionsopérationnellesliéesauxborduresdechampquiregroupent chacuneunensembledeprocessusélémentaires.seuleslesfonctionsassurantlaprotectiondelaressourceen eau(1à5)serontdécritesparlasuite.
Des fonctions assurant la protection de la ressource en eau(eaupotableetéquilibreécologique des cours d eau) - barrièreauruissellement,àl érosion,àl exportationdematièreorganiqueetdepolluantsdansleseaux (transport de surface) - modificationdurégimed écoulementdeseaux,diminutiondel intensitédescrues(transportdesurfaceet subsurface,évapotranspiration) - épurationdesnitratespardénitrificationouabsorptionparlesvégétaux - rétentionetdégradationdesproduitsphytosanitairesdanslesol(transportàtraverslesol) - barrièreàladérivedesproduitsphytosanitaires(transportaérien)* *Attention:casparticulierdelahaieenbordurederivière. Desfonctionsenvironnementalesautresquequalitédel eau - continuumbiologiquepermettantlacirculationdesespècessauvages,connectivitéavecd autres milieux (forêt) - conservationdelabiodiversité(fauneetflore) - piégeagedecarboneetdiminutiondel effet de serre - piégeagedesphytosanitairesaériensetassainissementdel air - barrièreàladisséminationdes«mauvaises herbes» - effetclimatiqueàl échellerégionale Desfonctionsassurantlaproductionagricole(bétailetculturesnotamment) - conservationdessolsparbarrièreàl érosionetdeleurfertilitéparstockagedematièreorganique - réservesd auxiliaires pour les cultures - effetbriseventetrégulationclimatique(culturesetbétail,échellelocale) - ombrage(bétail) Desfonctionscontribuantàl améliorationducadredevie - paysage(esthétique,diversité,richessespécifique,) - patrimoniale(cheminscreux,arbresremarquables,espacerécréatif) - réservedegibierdechasse - production de biomasse (bois, fruits, miel) - bornage des exploitations agricoles 1- Comparaisonstratesherbacéesetstratesarboréesdesborduresdechamp par rapport aux prélèvementsetrestitutionsd eau Remarquespréalables: - Danslesclimatstempérés,lefonctionnementhydriquedesarbresestsurtoutdécritenforêt.Le fonctionnement d a r b r e s i s o l é s o u a l i g n é s a é t é d a v a n t a g e é t u d i é d a n s l e s c l i m a t s t r o p i c a u x (agroforesterie)oùlesconditionsclimatiquesetlesessencesprésentessonttrèsdifférentesdesclimats tempérés. - L absorptioneneaudescouvertsvégétauxaétépeuétudiéeetrarementencomparaisondesstrates arboréescarl objectifdecesétudesestplussouventd identifier la consommation en azote de ces couverts. a- Stratesherbacéesetarborées EnFranceetenforêt,l évapotranspirationdesarbresvarieentre400et700mmparan(400à700litrespar m²) selon : - l espèce, - laquantitéd eau disponible, - ladensitéderacines,leurdiamètreetleurprofondeurd exploration.cesontlesracinesfines(diamètre inférieurà3mmquisontprincipalementresponsablesdel absorption hydrique de l arbre. Elles se régénèrentsaisonnièrementetreprésententunesurfaced échangeimportante.lesracinesplusgrosses sontpeuperméablesetplusépaisses.ellesjouentunrôled ancrage et de conduction de l eau vers le tronc. Lesarbresutilisentpréférentiellementl eau contenue dans les horizons superficiels, c est donc dans les 30 premierscentimètresquesontlocaliséeslesdensitésracinaireslesplusimportantes.lesracinesprofondes jouentunrôledéterminantdansl alimentationeneauenpériodedesécheresse. 9 5 % d e l eauabsorbéenefaitquetransiterparl arbre. L eau s échappeparlesfeuillessousforme gazeusevialesstomatesdontledegréd ouverturedépenddel humiditédel air,delatempérature,dela réserveeneaudusoletdel étathydriquedelaplante.latranspirationdesarbresdépenddel espèce considérée.lefrêneetlechâtaignierprésententdestranspirationssupérieuresauxautresfeuillus(2à5 kg/m²/jour). L évapotranspirationdescouvertsherbacésestde80à90%decelled uneforêtsilateneureneauestnon limitanteetde60à70%encasdedéficithydrique. Ladifférenced évapotranspirationentrelesarbresetlescouvertsvégétauxherbacésestliéeauxconditions environnementales : - la profondeur du sol, - lalongueurdelapériodesèchequilimiteladisponibilitéeneau. Maisaussiauvolumedesolprospectéparlesracines.Lesracinesdesarbrespénètrentgénéralementlesol suruneprofondeurplusgrandequelesracinesdescouvertsherbacés. b- Modélisationdel impactdedifférentsréseauxbocagers
Figure 7:Ladensitédehaies,icitestéesurunetrèslargegamme,modifieleprélèvementd eau dans le bassinversant.plusladensitédécroît,plusleprélèvementestfaible.lapluviométriejouesurceprélèvement d autant plus qu elle est faible. Extrait de V. Viaud, 2004. L évapotranspiration(etr)dedifférentesdensitésdehaiesdeshaiesaunimpactsignificatifsurles prélèvementsd eau dans un bassin versant et ainsi sur l hydrologie du bassin versant (figure 7). Une partie de l eau s échappeversl atmosphèreetn estdoncpasrestituéesousformededébit. 2- Fonction 1:barrièreauruissellement,àl érosion,àl exportationdematièreorganiqueetde polluants dans les eaux (transport de surface) 1- Principe:Unobstacledetypetalusplacéperpendiculairementàlapentecréeunerugositéquiralentitou stoppeleruissellementet,parvoiedeconséquence,induitundépôtdesmatièresensuspension.celles-ci se déposentetlesols épaissitàl amont du talus. Figure 8:Laprésenced untalusrenforcelarugositéduversantetpermetledépôtdeparticulesetla stabilisation de l érosion.dessindet.schmutz(communicationpersonnelle). 2- Résultats : Remarquepréalable: - Laborduredechampentantquebarrièreauruissellementetàl érosionaétéétudiéesurlasituationde la «haiesurtalusperpendiculaireàlapente»c estàdirelasituationlaplussimpleàétudiercarlaplus propiceàdéveloppercerôlemaisaussilapluspérennedufaitdelaprésenced arbres. - Cecinesignifiepasquelesautresstructuresdeborduresneremplissentpascerôle(letalusseulmais aussilesborduresdechampherbacées).intuitivement,onperçoiteneffetquelesborduresdechamp renforcentlarugositéduversant maisdecombien?celaresteàévaluer. L étudedessolsenamontetavald une haie sur talus montre une augmentation de l épaisseurdusol d autant plus importante que l o n s approche du talus, ce qui diminue la pente et ralentit la vitesse des écoulements(figure9). Figure 9 : Vue en coupe de l épaississementdusolenamontd unehaiesurtalusplacéedanslapente.adapté de Walter et al., 2002. A l avalenrevanche,seproduituneérosiondeparticulesdesolquicréeundéniveléquipeutatteindreunà 2mètres.Lasuccessiondehaiesplacéessurlescourbesdeniveaupermetdeconserverlesparticulesdesolà l intérieurdesparcellesetd éviterleurexportdéfinitifverslesrivièresoùellesaugmententlachargeen sédiments(figure10).
Figure 10:Schématisationdel évolutiondessolssuiteàladestructiondubocage. 3- Critèresinfluençantlafonction : - position de la haie dans la pente (angle entre la pente et la direction de la haie) - talus ou largeur de l emprise - présenced unfossé(qualifiersapente,l entretiendelavégétation,lacirculationdel eau) - longueur, pente et recouvrement du sol de la parcelle amont - étatdebasedelahaie(talus) - position topographique de la haie dans le versant (limite de zone humide, bord de cours d eau, rupture de pente) 3- Fonction 2:modificationdurégimed écoulementdeseaux,diminutiondel intensitédescrues (transportdesurfaceetsubsurface,évapotranspiration) 1- Principe : Lesborduresdechamppeuventjouerunrôledediscontinuitéshydrologiquesdansunbassinversant. Lorsqu ellessontbienorientées,ellespermettentde: - ralentir l eau en surface lors d unepluieenoffrantunobstacle(mêmedehauteurmodeste)àson transfert ce qui permet son infiltration dans le sol (figure 11), - e t deredirigerlesécoulements e t d o n c d allonger les chemins de l eau(échellesaisonnière,intraannuelle). Figure 11:Lemodelépositionnéenbasd une faible pente peut constituer un stockage d eau temporaire si le sol est peu filtrant. Dessin de T. Schmutz (communication personnelle). Danscesespacesnoncultivés,lavégétationdéveloppeunsystèmeracinaireimportant:laprésencede racinesetdematièreorganiqueetl activitébiologique(versdeterre)modifientlaporositédusoletsa perméabilitéetfacilitentlestransfertsverticauxverslaprofondeur,notammentlorsquelesarbressont présentsdufaitdeleurprofondeurd enracinement plus importante (figure 12). Figure 12:Modificationdelaperméabilitédusoldueàlaprésencederacinesnotammentprofondes.Dessinde T. Schmutz (communication personnelle). Laprésenced arbres permet d augmenter l évapotranspirationpar: - la prospection par les racines d un volume de sol plus important, - leurfortindicefoliairependantunepériodedel année, - lapénétrationpossibledequelquesracinesdanslanappesielleestprochecequiaugmenteladisponibilité en eau. 2- Résultats : Remarquespréalables: - Ici aussi, c estlasituationdelahaie,quiaétéétudiéepourmontrerl impact local de ce type de borduredechampsurlesécoulementsdel eau. En effet, les volumes d eauetdenutrimentsprélevéspar lesarbressonttrèsimportantsetlesmécanismesenjeusontdoncplusfacilementobservables.deplus, lesarbressontprésentsdans2/3deshaiesbretonnes.lahaieétudiéeestpositionnéeenceinturedebas fond donc proche de la nappe. - l intégrationàl échelledubassinversantdesobservationsréaliséesàl échelledelahaienepeutse fairequeparmodélisationétantdonnélacomplexitéetlesinteractionsdesmécanismesenjeu,etl effet delastructureduréseauetdesaconnectivité. Localementlahaiedeceinturedebasfondralentitlesécoulementsdesubsurface Le site d étude:unehaiedebasfondsurtalusplantéedechênesmaturescomparéeàuntransectsanshaie (témoin)situésàquelquesmètresdedistance.laprairiesituéeenavaldelahaieestunezonehumide saturéeeneaudurablementdèslasurface.
La Figure 13 montre nettement l impact d une haie de ceinture de bas-fondsurlesécoulementsdesub-surface. L assèchementestivaldusolesttrèsimportantdanslarhizosphèredesarbresdelahaie.al automne,àla reprisedespluies,laré-humectation du sol et la recharge de la nappe sont plus lentes que sous couvert herbacé.danscetteétude,100mmdepluiesupplémentairesontéténécessairespouratteindrelemême niveaudenappeàcettesaison,avecousanshaie.cecicorrespondàunretardd un mois pour la reprise de l écoulementlatéraldanslanappedesubsurface. Lazonelaplussècheestlocaliséeàl amontdelahaiecarlaprésenced unezonehumideenavalsaturée durablementetdèslasurfaceaentraînéundéveloppementdissymétriquedesracines. Figure 13:Leshumiditésrelevéesaumoisdenovembresuruntransectsanshaiesonttrèssupérieuresà cellesmesuréessuruntransectrecoupantunehaiesituéàquelquesmètresdedistance.cettedessiccation plusimportantedusolsouslahaieentraîneunretarddelarechargedelanappeetdoncunretarddela reprisedesécoulementslatérauxàl automne. Extrait de V. Caubel, 2001. Ceteffetdelahaiesurlesécoulementsdesubsurfaceestliéàlafortetranspirationdesarbres.Desmesures directesdefluxdesèveetindirectesàpartirdubilanhydriqueontpermisdequantifierlatranspirationd une haie de ceinture de bas-fondcomposéedechênesadultes. A l échelledubassinversant:modélisationdesmodificationsdesécoulementsdesurfaceparleréseaude haies Méthode:Lestransfertsdesurfaceontétémodéliséssurplusieursbassinsversantsquadrillésenmailles (modèlenumériquedeterrainoumntde20m),laprésencedehaiesmodifiantleréseaudedrainage(figure 14). Figure 14:Modificationduréseaudedrainageparunehaieetallongementdestrajectoires(Zhang,1996). Ceciapermisdemettreenévidencel impact des haies sur les flux de surface : - Ladensitétotaleenhaies1 n expliquepasàelleseulelestransfertsd eaudesurface:lescritèresàretenir sont aussi l orientationdeshaiesparrapportàlapente,leurpositiondansleversant,laformationd unréseau plus ou moins continu. - L orientationdeshaies(parallèleouperpendiculaireauversant)joueunrôletrèsimportantpourles écoulementsdesurfaceetlalimitationduruissellement,àl échelled une parcelle mais aussi de tout un bassinversant.eneffetleshaiesprésentesentraversdepentemodifientleréseaudedrainageetaugmentent laduréedestransfertsverslarivière(etdoncletempspouruneépurationpossible)enobligeantl eauà s infiltrer dans le sol. - Lacontinuitéduréseaujoueégalementunrôleimportant.Eneffetlestrouéesprésentes(entréedechamp positionnéeenavald uneparcelleparexemple)serontdeszonesdecirculationpréférentielledel eau de surface. C estdonclacontinuitéduréseau(notammententraversdepente)avecladensitédehaiesquiest importanteàconsidérer.ainsiunedensitéde75mlinéairedehaiesparhectarepeutintercepterl eau qui ruisselle sur 40 % de la surface d un bassin versant. A l échelledubassinversant:modélisationdesmodificationsdesécoulementsdesubsurfaceparleréseau de haies Méthode:Lestransfertsdesurfaceetsubsurfaceàl échelledubassinversantontétémodélisésàpartirdes observationsréaliséesàl échellelocale.plusieursbassinsversantsontétéquadrillésenmailles(modèle numériquedeterrainoumntde20m).surlesmailleshaie,l ETM(évapotranspirationmaximale),laRFU (réservefacilementutilisableeneaudusol2),etlaprofondeurdeprélèvementontétéaugmentés. er - Ladensitéestle1 facteurdecontrôle de l impactdeshaiessurledébitdelarivière.l embocagement ralentitlesécoulementsdanslespremiersmètresdusol(écoulementsdesubsurface)mêmelorsqu il est
dégradé. Enmodélisantlesfluxd eausurdesbassinsversantsprésentantdifférentesdensitésbocagères(de27à200 m/ha)onmetenévidence,parrapportàunbassinversantsanshaie,unediminutionannuellede10à50% delaquantitéd eauarrivantàlarivièreselonladensitébocagère(pouruncumultotaldespluiesde700 mm):ainsipluslebocageestfourni,plusilinfluencelesdébitsàl exutoiredubassinversant.cerôlediminue pourdesprécipitationsannuellestrèsimportantes:l effetdeshaiesestplusimportantlesannéessèches.il existeunseuilpourlesannéeslesplushumides(figure15). Figure 15:Unedensitébocagèrecroissantesurunbassinversantentraîneunediminutiondesfluxannuels d eauapportésàlarivière.extraitdev.viaud,2004. - la position topographique des haies renforce le ralentissement des flux d eau. Lalocalisationtopographiquedeshaies(hautdeversant,rupturedepente,fonddevallée)amoins d importancequeladensitédubocagepourralentiroudifférerlesécoulementsdesubsurface mais a un impact nonnégligeable.adensitéégale,laprésencedehaiesde«bas de versant»diminuelesdébitsde larivièrede5à30%,parrapportàunemêmedensitésituéesurplateau.notammentpourdescumulsde pluiesinférieursà700mm(figure16). Figure 16:Pourunemêmedensitébocagère,leshaiesdebasdeversantinfluentdavantagesurladiminution desfluxàlarivièreaucoursdel année.extraitdev.viaud,2004. 3- Critèresinfluençantlafonction : - Densitéetorganisationduréseaudeborduresdechamp richesseenracinesdumilieu(stratesdevégétationprésentes,âgedelahaie) proximitédelanappe présenced un talus, large emprise présenced unfosséetcirculationdel eaudanscefossé(pente,entretiendelavégétationprésente) 4- Fonction 3:épurationdesnitratespardénitrificationouabsorptionparlesvégétaux 1- Principe:Ensurface,lesnitratessontprincipalementconsomméspar2voies: - l absorptionparlesvégétauxquipermetlaréorganisationdel azotesousformedematièreorganique, - ladénitrification. Or les bordures de champ ralentissent l eauetdufaitdeleurscouvertsvégétauxpérennesfavorisentces processus. L absorptiondenitrateparlesvégétauxetnotammentparlesarbrespermetleurstockagetransitoiredansla biomasse (tronc, feuilles, racines). Cette absorption est maximale au printemps pour les arbres et importante auprintempsetàl automnepourlescouvertsherbacés.larestitutionultérieuresousformedelitièreest généralementchiffréeentre60et90%del azoteassimilé,selonl âgedesarbres.seulement4%del azote delalitièresontminéraliséslapremièreannée(clément,2001). Les arbres agissent comme des filets de protection pour limiter le lessivage des nitrates (safety net). En effet, leursracinespeuventpréleverdel azoteplusenprofondeurparrapportauxcouvertsherbacés.auprintemps, ils peuvent consommer jusqu à30kgd azote par ha. Ladénitrificationestuneactivitémicrobiennequisedérouledanscertainesconditionsparticulières:absence d oxygène,présencedecarbonefacilementassimilableparlesbactériesdénitrifiantesetapportrégulierde nitrates. 2- Résultats : Remarquepréalable: - ladénitrificationaétéétudiéedeshaiesdebasdeversantdoncreprésentantunesituationparticulière deborduredechamp(présenced arbresetproximitédelanappe).
Cesétudesmontrentquedanslecasdeshaiesdeceinturedebasfond: - Pendantlessaisonsdevégétation(printemps,été,débutd automne),lenitrateestabsorbéparlesarbres, jusqu àdisparaîtrecomplètementdanslarhizosphèredelahaie(figure17).ledomaineprospectéparles racines s étendlatéralementdeplusde10mautourdelahaie,etsuruneprofondeurnettementplus importante que pour les cultures voisines. L azoteabsorbéparlesarbresenétéestrestituéausol,transformé ennitratepuislessivéverslanappeenhiver.lebilann est positif (absorption > restitution) que si une partie de l azoteeststockéedanslabiomasseligneuse,c est-à-dire lorsque la haie est en croissance ou entretenue parélagageetexportationdubois. - Enhiverladénitrificationsembleactivedansledomaineoulanapperejointlarhizosphère,domainericheen carbone organique dissous. Cette consommation est durable puisqu il s agit d une perte gazeuse de N2 ou N2 O vers l atmosphère. - Certainscritèresinfluencentvraisemblablementcesfonctions: Présenced unfosséoùl eau est peu circulante (influence de la pente et de l entretiendelavégétation présente) Typedevégétation,etimportancedelarestitutiondematièreorganiqueausol Hydromorphielocale:proximitédelanappe,delazonehumide Apportsdefertilisationoutraitementsappliquéssurlaparcelleamont(rotation,cultureprésente) Agedelahaieettopographie(différenciationdusolenamontparérosion) Figure 17:Lesconcentrationsennitratesrelevéessuruntransectplantéd unehaiesonttrèsinférieuresà cellesrelevéessuruntransectsanshaie(situéàquelquesmètresdedistanceaumoisdefévrier.valeurs expriméesenmmolesparlitre,labarrerougereprésente50mg/ldenitrates).extraitdev.caubel,2001. -1 Figure 18 : Concentrations en nitrate (mg L )enoctobre2006àlafindelasaisondevégétation,danslesol nonsaturé.latailledessymbolesestproportionnelleàlaconcentration.lescroixcorrespondentàdes -1 concentrationsinférieuresàlalimitededétection,0.1mgno3- L. La ligne continue au toit de la nappe. L échelleverticaleestfortementexagéréeparrapportàl échellehorizontale. Lenitratedisparaîtdanslarhizosphèrecarconsomméparlesracinesdesarbres. -1 Figure 19 : Concentrations en nitrate (mg L )enavril2007àlafindel hiver,danslesolnonsaturé(losanges) etdanslanappe(cercles).latailledessymbolesestproportionnelleàlaconcentration.lescroix -1 correspondentàdesconcentrationsinférieuresàlalimitededétection,0.1mgno3- L.
Remarques:Lesconcentrationsmoyennesdanslanappeprofondesontreprésentéesàuneseuleprofondeur, ici4m,maisellescorrespondentàl ensembledesprofondeursdelanappeprospectéesjusqu à8m,quiest remarquablementhomogènedanstoutledomaine.lalignecontinueautoitdelanappe.l échelleverticaleest fortementexagéréeparrapportàl échellehorizontale. Lenitratedisparaîtdansunepartiedelarhizosphèrelorsquelanappeserapprochedelasurfacedusol,car consommépardénitrification. 5- Fonction 4:rétentionetdégradationdesproduitsphytosanitairesdanslesol 1- Principe : Lesracinesligneusesetherbacéesetlarugositéducouvertvégétalinterceptentlesmatièresensuspensionet lesproduitsphytosanitairesquiysontadsorbés(figure20). Figure20:Schématisationdurôledelavégétationsurl interception de produits phytosanitaires. Dessin de T. Schmutz (communication personnelle). 2- Résultats : - Les bordures de champ en tant que telles n ontpasétéétudiéssurcetaspectmaisl analogie avec les bandes enherbéesestpossible.laborduredechampn estpaslabourée,lamatièreorganiques yaccumule,leréseau racinaireaugmentelaperméabilitédusol.seulelalargeurdelaborduredechampdiffèredecelledelabande enherbée. - Lafortedissipationdesproduitsphytosanitairesdanslesbandesenherbéesestdoncvraisemblablement valablepourlesborduresdechamp(voirchapitrebandesenherbéespourdesrésultatschiffrés)maisdans une moindre proportion. 3- Critèresinfluençantlafonction : - Densitéducouvert,densitédesracines,profondeurdusol - Type d entretien(période,fréquenceet«intensité») 6- Fonction 5:barrièreàladérivedesproduitsphytosanitaires(transportaérien) 1- Principe : L écranvégétalqueconstituelesarbresd unehaiedenseethomogènepermetd arrêterles produitsphytosanitairesbalayésparlevent(figure21). Figure21:Volumemoyendéposésurdesciblesàdifférenteshauteursdevantetderrièreunehaie,surdes prairiesfauchéesounonfauchées,etbordéesparuneprairienontraitéeintentionnellement.extraitde Environ. Toxicol. Chem., 16, 1997, p. 169. 2- Critèresinfluençantlafonction : - hauteuretperméabilitédelavégétation,présenced un talus - traitementsappliquéssurlaparcelleamont(rotation,cultureprésente) - présenced unfossé,circulationdel eaudanscefossé(pente,entretiendelavégétationprésente)et exutoire - orientation par rapport au vent dominant. 1 lahaiemodéliséeestunehaieavecvégétationarboréematuresurtalus. 2 RFU : c est le volume que le sol peut stocker et que la plante peut utiliser. FAQ:Bocageetqualitédel eau ; lesréponsesapportéesparlarecherche 1- Quel est le parcours de l eau au niveau de la haie? Le parcours de l eaudepluieunefoisausoldépenddesconditionsdesurfacequ elle rencontre, notamment du relief, du micro-reliefetdelaporositédusol(obstaclesopposantunerésistanceàl écoulementdel eau). En fonction de ces conditions l eau s écoulelatéralementàlasurfacedusoloupénètreverticalementdanslesol pourrejoindreéventuellementlanappe. Troispointsdifférencientlahaiedelaparcellecultivée.
Le sol n estpaslabouré,lavégétationenplacedéveloppeunsystèmeracinaireimportantquifavorise l infiltration de l eau dans le sol : dans l horizondesurface(40à100cm),laprésencederacinesetdematière organique et l activitébiologique(versdeterre)modifientlaporositédusoletfacilitentlestransfertsverticaux vers la profondeur. L horizon sous jacent (40-100cmà2m)estsouventplusimperméablecarilaccumuleles élémentsfinslessivés.ilpermetdesécoulementslatérauxetralentis(schéma). Lavégétationgénèrelaproductiondelitière.Lamatièreorganiques accumule au cours du temps et est assimiléedanslepooldematièreorganiquedusol.laplusforteteneurlocaleenmatièreorganiqueaugmente laporositédusolsouslahaie,permetlarétentiondesélémentspolluantsetfavoriseledéveloppement importantdelamicrofaunedusol.enconséquence,plusunehaieestancienne,plusceseffetsseront amplifiés.l entretiendelahaiefavoriseounoncetteproductiondematièreorganique(restitutionou exportation) ainsi que l activitébiologique(désherbagechimique). Lesracinesdelastrateherbacéesonttrèsdensesensurface(0-40 cm), alors que celles issues desarbressedéveloppentaussienprofondeur(jusqu àplusieursmètres)1 et colonisent une épaisseurdesolplusimportante.lesconséquencessurleparcoursdel eausontdifférentes.l enracinement plus profond et l évapotranspiration(restitutiond eau dans l airparlaprésenced unesurfacefoliaireélevée) trèsfortedesarbres2augmenteentraîneunassèchementlocalsouslahaiequiaugmentera,selonl emprise delahaie,lestempsdetransfertàl automneverslarivière. Remarque :untalusouhaiesanscouvertherbacédufaitdupassagerépétédesanimaux(photos)entraîne une fragilisation de la structure de la haie : - imperméabilisationdel horizon superficiel ce qui limite l infiltration de l eau ; - déchaussementdesarbresparérosiondessols,effondrementprogressifdutalusprésent. Cestalusdoiventdoncêtreprotégéset/ouréhabilités. Donnéesextraitesde: C.Carnet,Premièresdonnéessurlerôledubocagesurladistributiondessolsetlacirculationdel eau dans les sols, Les bocages, Histoire, Ecologie, Economie, INRA, 1976. P. Merot, les haies en Bretagne, une solution d avenir,larevuedurable,numérotest,juin2002 C.Drénou,LesrôlessecretsdesracinesetTypologieetvariationsdel enracinementdesarbresadultes,forêt entreprisen 153,2003 2- Pourquoi augmenter le temps de transfert de l eauverslarivière? Lorsque l eauprovenantdubassinversantatteintlarivière,sacompositionchimiqueestalorstrèspeu modifiéeaucoursdesonécoulementdansleréseauhydrographique.sil eauestchargéeenpolluants,ilfaut donc rallonger son temps de transfert, par des structures actives, avant qu elle n atteignelarivièrepourque lesmécanismesd épurationpuissentsemettreenplace.pourlesnitrates,cesont: - ladénitrification - l absorptionparlesvégétaux(culturesmaisaussiarbresetarbustesdeshaies) Pour les produits phytosanitaires, ce sont : - ladégradationparlamicrofaunedusol - larétentionparlesol(matièreorganique). 3- Les haies augmentent-ellesladuréedetransfertdel eauverslarivière?quelssontles facteursprimordiaux:ladensité,lapositiondeshaiesdansleversantouleurorientation? Bocage:àpartirdequandiljoueunrôle? On est aujourd huiconvaincuquelestempsetlesmécanismesdetransfertdel eau en surface mais aussi plus enprofondeursontmodifiésetralentissurunbassinversantbocager(liéàlaprofondeurd enracinement des arbresetàleurévapotranspiration)parrapportàunbassinversantnonbocager.ceciestparticulièrement important en Bretagne car l eau transite essentiellement par le sol (plus de 95 % du bilan annuel des précipitations,seulement5%deruissellement). Impact sur les flux de surface et le ruissellement Parmodélisation,onmontrequeladensitétotaleenhaies3 n expliquepasàelleseulelestransfertsd eau de surfaceetquelescritèresaretenirsontaussil orientationdeshaiesparrapportàlapente,leurpositiondans leversant,leurconnectivité. - L orientationdeshaies(parallèleouperpendiculaireauversant)joueunerôletrèsimportantpourles écoulementsdesurfaceetlalimitationduruissellement,àl échelled une parcelle mais aussi de tout un bassinversant.eneffetleshaiesprésentesentraversdepentemodifientleréseaudedrainage(cf.schéma dezhang)etaugmententladuréedestransfertsverslarivière(etdoncletempspouruneépurationpossible) en obligeant l eauàs infiltrer dans le sol. - Lacontinuitéduréseaujoueégalementunrôleimportant.Eneffetlestrouéesprésentesserontdeszonesde circulationpréférentielledel eau de surface. C estdonclacontinuitéduréseau(notammententraversde pentequiestimportanteàconsidérerplutôtqueladensitédehaies(bienquecesdeuxfacteurssoient évidemmentliés).ainsiunedensitéde75mlinéairedehaiesparhectarepeutintercepter40%deseaux s écoulantàlasurfacedusold unpetitbassinversantetdoncinfluersurleurqualité. Impact sur les transferts de subsurface Laprésencedebocageralentitaussilesécoulementsdanslespremiersmètresdusol(écoulementsde subsurface)mêmelorsqu ilestdégradé.enmodélisantlesfluxd eausurdesbassinsversantsprésentant différentesdensitésbocagères(de27à200m/ha)onmetenévidence,parrapportàunbassinversantsans haie,unediminutionannuellede10à50%delaquantitéd eauarrivantàlarivièreselonladensitébocagère (pouruncumultotaldespluiesde700mm):ainsipluslebocageestfourni,plusilinfluencelesdébitsà l exutoire du bassin versant. Cerôlediminuepourdesprécipitationsannuellestrèsimportantes(1200mm)maisexistetoujours(plusque 18 % d influencesurlesdébitsàunedensité200m/ha). L a localisationtopographiquedeshaies(hautdeversant,rupturedepente,fonddevallée)amoins d importancequeladensitédubocagepourralentiroudifférerlesécoulementsdesubsurface mais a un impactimportant.parexemple,si60m/hadehaiessontsituéesenfonddevallée,ilsréduirontde10% environledébitàlarivièreparrapportàunemêmedensitésituéesurplateau. Importanceducumulannueldespluiessurlerôlehydrologiquedubocage L e r ô l e d u b o c a g e e s t t r è s l i é à s a c a p a c i t é d évapotranspiration(etr)lorsquelapluieaugmente, l évapotranspirationdubocageaugmenteaussijusqu àunecertainelimite.unseuilestatteintlorsqueles précipitationssontsupérieuresà800-1000 mm environ. DonnéesextraitesdeV.Viaud,soutenancedethèse2004. Fluxdesurface:résultatsissusdelamodélisationdu%delasurfacedebassinversantdéconnectéàpartirde 5casréels) Fluxdesubsurface:résultatsissusdemodélisationissusdumodulehydrologiquedeTNT2appliquéàdes maillagesbocagersréels,avecdespluiesréelles.leshaiessontmodéliséespardesmaillessurlesquelleson augmente l ETM,laRFUetlaprofondeurdeprélèvement/culture 4- Quelestlerôlehydrologiqued un talus?
Letalusconstitueunobstaclephysiqueàl écoulementdel eauensurface,redirigesonécoulementetfavorise l infiltration.(schémadezhang). Deux cas s opposent : - S ilestsituéparallèlementàlapente,letalusestunobstaclephysiquequiguidel eau dans le sens de la pente(schéma).silesolestpeudrainantetquelasurfacedelaparcelleestimportante,lefluxd eau peut êtreimportantetletalusestlorsprécédéd unfosséquipermetdecanaliserl eau. - S ilestperpendiculaireàlapente(caslargementleplusétudié),letalusinterceptelefluxd'eau.sicelui-ci est peu important, l eau s infiltre alors en profondeur. Si le flux d eau est important ou que l infiltrabilitédusol est faible, l eau peut s accumulerensurfaceetcréerunezonedestagnationensurfacepréjudiciablelorsquele soladjacentestcultivé. Les situations intermédiaires existent qui peuvent favoriser une accumulation d eaulocalement(schéma). La plantation d unebandeenherbéepeualorsêtreunesolutionpourquel eau s infiltre progressivement et ne s accumule pas. Remarque :Hormissonrôlehydrologique,letalusconstitueunobstaclephysiqueàl érosiondessols.des étudespédologiquesàl amont et l aval des talus montrent l épaississementimportantdusolenamontd une haieperpendiculaireàlapentealorsqu uneérosiondusolseproduitgénéralementàl aval.ladifférencede dénivelépeutparfoisatteindrequelquesmètrescequimontrequel érosiondessolsestunphénomène observableenbretagneetquelebocagelimitecetteérosionenlacantonnantàl échelledelaparcelle.iloffre un gradient de conditions physico-chimiquespropiceàlabiodiversité(alternancedeconditionsplusoumoins sèchesetselonl orientation par rapport au soleil, d ombreetdelumière. Donnéesextraitesde: P. Merot, les haies en Bretagne, une solution d avenir,larevuedurable,numérotest,juin2002 5- Faut-il boiser un talus? Le cas des talus de bas de versantestimportantàanalyserici.eneffet,danslesfondsdevallée,lanappe affleure en surface pendant plusieurs mois. Les racines des arbres et le toit de la nappe sont proches pendant une partie importante de l année,etilestaujourd huiclairquelesarbresplantéssurcestalusdebasfond absorbentunepartieimportantedesnitratesprésentsdanslanappeetontdoncuneinfluencefortesurla concentration en nitrate de la nappe puis de l eauderivièrequ elle alimente. De plus ces talus sont généralementdisposésàlalimitedesolshydromorphesetunefortedénitrificationyaétémesurée.boiserun talus dans ce cas est donc important pour augmenter l épurationennitratedel eau transitant dans ces zones. Enfincestalussontégalementsituésenlimitesdechampd expansion des crues et leur boisement permet vraisemblablementdejouerunrôlehydrologiqueencasd inondation. Ilestégalementpossiblequedesmécanismessimilairesseproduisentsurdestalussituésplus en amont dans le versant.celaestvraisemblablementlecaspourlestalusprécédésd unfosséoùdel eau circule une partie de l année. Ilyaégalementdesavantagesàboiserlestalusplacésailleursdanslepaysage.Lesavantagesd un talus boisésontlessuivants: - favoriser l infiltrationdeseauxparlaprésencederacinesquisedéveloppentenprofondeur, - dynamiserlesbiotransformationsparlaprésencedematièreorganiquepeuhumifiée,danslesolsouslahaie maisaussilefossés ilestprésentetpeucirculant, - stabiliserletalus(rôlestructurantdesracines), - renforcerunrôledeclôture, - augmenterlabiodiversité(abrietnourriturepourlafaune), Donnéesextraitesde: V.Caubel,2001.Influencedelahaiedefonddevalléesurlestransfertsd eauetdenitrate.thèse,156p. IDF, 1995. «Les talus du bocage», C.Drénou,2003.«Lesrôlessecretsdesracines»et «Typologie et variations de l enracinement des arbres adultes», Forêtentreprisen 153 6- Quel est l impact hydrologique d unehaieàplatparrapportàuntalus? Lerôlehydrologiqued unehaieàplatatrèspeuétéétudiéentantquetelcarc estsouventsurletalusboisé quesesontfocaliséeslesrecherches.ilestdoncdifficiled évaluerséparémentlesrôlesrespectifsdutaluset desplantationsquisontancréesdessus. Paranalogiecependant,onpeutmettreenreliefplusieurseffetshydrologiquesprobablesdelahaieàplat.Le premier,déjàdécritplushautestrelatifauxcaractéristiquesdusolsousunehaie.espacenoncultivé,lesol souslahaieestcoloniséparlesracines,richeenmatièresorganiquesetfavorisedoncl infiltration de l eau, la rétentionetladégradationdespolluants.danscecas,onpeutpenserqu elle se comporte comme une bande enherbéeamélioréeenfavorisantlasédimentationdesparticulesetendiminuantdoncleruissellementet l érosiondessols.parrapportàunebandeenherbée,unehaieaunedimensionpérenne,elleseramoins facilementlabouréeetdevientdoncunélémentpermanentetvisueldupaysage. 1 Notons que la profondeur d enracinementdesarbresestlimitéeparlahauteurdelanappephréatiqueetlaprofondeurdu sol ce qui a de l importancepourleshaiesplantéesenfonddevalléequidévelopperontalorsunsystèmeracinaireplus superficiel. 2 NotammentenétéLesconditionsd éclairement,deturbulencesdel air, d extension des racines, l absence de concurrence avec d autresarbresfavorisentlatranspirationdesarbresparcomparaisonavecdesarbresenforêt 3 lahaiemodéliséeestunehaieavecvégétationarboréematuresurtalus.
Ce qu'il faut retenir:leshaiesetautresborduresdechampsplantées C. Grimaldi, J. Baudry et C. Gascuel Les bordures de champspeuventconstituerdesbarrièresauparcoursdel eau, agissant sur le ruissellement et les pollutions du bassin versant. Les plus connues sont les haies et les talus qui sont maintenantplusoumoinspréservéesparlescommunesetlesexploitantsagricoles. Représentation graphique Type de forme Forme simple Exemple Caractéristiques Le bocage ceinture la parcelle de culture. Le bocage ceinture une partie de la Formedissociée parcelle culturale. Il existe plusieurs ouvertures. Forme résiduelle Lebocageestcomposéd'unités résiduellesnecorrespondantpas nécessairementauxlimitesdu parcellaire. Lesrôlesdecesélémentsdubocagesontdépendantdeleurétat(structure,compositionvégétale, mode de gestion etc ), deleurenvironnementimmédiat(parcellesadjacentes,systèmesdeproduction associésetc ) etdeleurinsertiondansleréseau(orientationetpositiondansleversant,orientationpar rapportàlapente,connectivitésetc ). Lescritèresdescriptifs a b o r d e n t à l a f o i s l unité«b o r d u r e d e c h a m p s» (végétation,baseet environnementimmédiat)etladescriptiondumaillage(position,caractérisationduréseauetpropriété). Lesfonctionsnonassociéesàlaprotectiondelaressourceeneau: - la protection de l environnement, de la faune et de la flore, - l améliorationdelaproductionagricole(bétailsetcultures),lerefugepourcertainsprédateurspouvantjouer unrôlesurlaprotectionintégréedescultures - l améliorationducadredevie. Les fonctions assurant la protection de la ressource eau sont : - barrièreauruissellement,àl érosion,àl exportationdematièreorganiqueetdepolluantsdansleseaux, - modificationdurégimed écoulementdeseaux,diminutiondel intensitédescrues, - épurationdesnitratespardénitrificationouabsorption, - rétentionetdégradationdesproduitsphytosanitaires, - barrièreàladérivedesproduitsphytosanitaires. Référencesbibliographiques Ilya20référence(s)debase... Afficherseulementle(s)référence(s)debase? Ok Anonyme, nondaté,bocageetmécanisation,concilieragricultureetenvironnement,cuma,conseilgénéral 35, Agence de l'eau Loire Bretagne, 4 p. Baudry, J., Jouin, A., 2003, De la haie au bocage : organisation, fonctionnement et gestion, INRA edition, Ministèredel'EcologieetduDévelopementdurable,Paris,435p. Carnet, C., 1978,EtudedessolsetdeleurrégimehydriqueenrégiongranitiquedeBretagne:uneapproche durôledubocage,thèsedel'universitéderennes1,uersciencesbiologiques DDAF, 1997,LeshaiesdeBretagne:enquêtestatistique.Applicationàundiagnostiquedeleursrôles,110p. DDAF35.Servicedel'espaceruraletdelaforêt., 1995,Méthoded'estimationdeshaies.Calculdela valeurd'échangedesboissurpied.,ddaf35.,40p. Drénou,C, 2003,Typologieetvariationsdel'enracinementdesarbresadultes,Forêt-Entreprise,n 153 Drénou,C., 2003,L'autremoitiédesarbres,Forêt-Entreprise,n 153 IDF, ITCF, 1996,Rôleépurateurdelahaie- Répartitiondel'azoteautourd'unehaie-talus, Action de Recherche ACTA-ICTA Merot, P., Juin 2002,LeshaiesenBretagne:unesolutiond'avenir,Larevuedurable,Numérotest Merot, P., Reyne, S., 1996,Rôlehydrologiqueetgéochimiquedesstructureslinéairesboisées.Bilan bibliographiqueetperspectivesd'étude,etudesetrecherchessurlessystèmesagrairesetle Développement,29,83-100 Morvan, N., Thenail C.,,Relationentreactivitéshumainesetprocessusécologiquesdansunpaysagede bocage: quelle utilisation du SIG? ONCFS, 2002,Ruralité,faunesauvageetdéveloppementdurable.Lebocage,enjeuxdeterritoirepour demain.,journéesd'étudesurlesbocages.,cerizay(79) ONF, 1999,L'eauetlaforêt,Bulletintechniquedel'ONF,n special,37,235 Pointereau, P., Bazile, D., 1995,Arbresdeschamps.Haies,alignements,prés,vergésoul'artdubocage, Solagro, 137 Ponge, JF., 2004,Lafaunedusol,ouvrièrepeuconnuedufonctionnementdesécosystèmesforestiers, Forêt-Entreprise,n 155 Ranger, J., Colin-Belgrand, M., Nys, C., 1995,Lecyclebiogéochimiqedesélémensmajeursdansles écosytèmesforestiers,etudeetgestiondessols,2,2,119-134 RDT info, Novembre 2004,Desculturesetdesarbres,RDTinfo,Magazinedelarechercheeuropéenne,n 43, voirl'articleoulerésumé
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