Etude Erosion des sols sur l amont du bassin versant de la Midouze SAGE Midouze - Commission Locale de l Eau - 8 septembre 2016 1
2 Ordre du jour
Ordre du jour A. Contexte et objectifs de l étude B. Définition du phénomène d érosion des sols C.Présentation des résultats A. Cartographie de l aléa érosion B. Présentation des enjeux C. Propositions d actions à l échelle d un site pilote D. Généralisation du programme D. Poursuivre avec un guide de lutte contre l érosion 3
4 Contexte et objectif
Contexte et objectif L étude a pour objet de définir sur la partie amont du bassin hydrographique de la Midouze : 1. l aléa érosion des sols 2. les enjeux du territoire liés à ce phénomène 3. les principes d un programme d action de lutte contre l érosion. Définition des principes d un programme d action de lutte contre l érosion par : La simulation de l impact d aménagement sur un territoire pilote La généralisation d un programme d actions sur le bassin versant amont de la Midouze 5
Contexte et objectif Bassin versant amont de la Midouze 6
Contexte et objectif Périmètre étude : 1 047 km² dont 72 % sur le département du Gers et 28 % sur le département des Landes. 7
8 Erosion des sols
Erosion hydrique des sols Erosion hydrique : enlèvement d une partie du sol sous l effet de l eau Arrachage Transport par ruissellement Dépôt Une fois le ruissellement déclenché sur la parcelle, l érosion peut prendre différentes formes qui se combinent dans le temps et l espace : l érosion de versant diffuse l érosion linéaire, concentrée de talweg. 9
Erosion hydrique des sols Erosion diffuse Erosion concentrée 10
Cartographie de l aléa érosion 11
Cartographie de l aléa érosion Méthodologie STREAM est un modèle spatialisé simulant le ruissellement et l érosion en contexte agricole. Calage du modèle à partir : d observations de terrain (état de surface du sol, etc.) ; de données bibliographiques (capacité d infiltration, érodibilité, etc.) ; de dires d experts. Paramétrage de la capacité d infiltration des sols et l érodibilité en fonction de : l occupation du sol ; la pédologie ; l état de surface du sol (Rugosité, Faciès) ; le stade de développement de la végétation (Couvert Végétal). Ce modèle est structuré par différents modules : Le réseau d écoulement ; Le ruissellement ; L érosion diffuse ; L érosion concentrée. 12
Cartographie de l aléa érosion Structuration du modèle Etape 1 : DONNEES D ENTREE Etape 2 : CARTES INTERMEDIAIRES Etape 3 : CARTE FINALE Occupation du sol Capacité d infiltration CARTE DE RUISSELLEMENT Sol Topographie Erodibilité = Volume d eau accumulé (m 3 ) CARTE D EROSION DIFFUSE = Masse de terre accumulée (tonne) CARTE EROSION CONCENTREE et DIFFUSE Evènement pluvieux 01 juin : 21 mm/h CARTE D EROSION CONCENTREE 13
Cartographie de l aléa érosion Structuration du modèle Etape 1 : DONNEES D ENTREE Etape 2 : CARTES INTERMEDIAIRES Etape 3 : CARTE FINALE Occupation du sol Capacité d infiltration CARTE DE RUISSELLEMENT Sol Topographie Erodibilité = Volume d eau accumulé (m 3 ) CARTE D EROSION DIFFUSE = Masse de terre accumulée (tonne) CARTE EROSION CONCENTREE et DIFFUSE Evènement pluvieux 01 juin : 21 mm/h CARTE D EROSION CONCENTREE 14
Restitution de la Phase 1 : Aléa Erosion Occupation du sol CARTE 28% 9% 15 8% Occupation du sol (surface) 1% 1% 7% 29% 17% Cultures de printemps (maïs, tournesol et protéagineux) Prairies temporaires, autre gel Vignes et arboriculture Céréales d'hiver Prairies permanentes, estives, landes Couvert arboré Zones urbaines Surfaces d'eau 54 % de cultures annuelles (cultures printemps, hiver, prairies temporaires, gel, )
Restitution de la Phase 1 : Aléa Erosion 31% 1% 26% Répartition des type de sols 2% 12% 13% 15% FLUVIOSOLS et COLLUVIOSOLS Calcaires FLUVIOSOLS et COLLUVIOSOLS non calcaires CALCOSOL et RENDOSOL SOLS BRUNS / BRUNISOLS SOLS BRUNS LESSIVES / NEOLUVISOLS SOLS LESSIVES / LUVISOLS PODZOSOLS 58 % des sols ont une stabilité faible (structure limoneuse, limonosableuse, sablolimoneuse et sableuse) 16
Restitution de la Phase 1 : Aléa Erosion Répartition des pentes 35% 7% 7% 9% 9% 33% 15 % et + 12 à 15 % 6 à 12 % 5 à 6 % 4 à 5 % 0 à 4 % 51 % du territoire pente >6% 17
Cartographie de l aléa érosion Structuration du modèle Etape 1 : DONNEES D ENTREE Etape 2 : CARTES INTERMEDIAIRES Etape 3 : CARTE FINALE Occupation du sol Capacité d infiltration CARTE DE RUISSELLEMENT Sol Topographie Erodibilité = Volume d eau accumulé (m 3 ) CARTE D EROSION DIFFUSE = Masse de terre accumulée (tonne) CARTE EROSION CONCENTREE et DIFFUSE Evènement pluvieux 01 juin : 21 mm/h CARTE D EROSION CONCENTREE 18
Restitution de la Phase 1 : Aléa Erosion Méthodologie 19
Restitution de la Phase 1 : Aléa Erosion Méthodologie CARTE Erosion diffuse 46% du territoire est concerné par de l érosion diffuse dont 5% qui présentent une masse de terre > 5t/ha 20
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Méthodologie CARTE érosion concentrée + photos aeriennes 22
Cartographie de l aléa érosion Structuration du modèle Etape 1 : DONNEES D ENTREE Etape 2 : CARTES INTERMEDIAIRES Etape 3 : CARTE FINALE Occupation du sol Capacité d infiltration CARTE DE RUISSELLEMENT Sol Topographie Erodibilité = Volume d eau accumulé (m 3 ) CARTE D EROSION DIFFUSE = Masse de terre accumulée (tonne) CARTE EROSION CONCENTREE et DIFFUSE Evènement pluvieux 01 juin : 21 mm/h CARTE D EROSION CONCENTREE 23
Restitution de la Phase 1 : Aléa Erosion CARTE FINALE EROSION CONCENTREE et DIFFUSE POTENTIELLE 24
Parcelle de maïs en amont du bassin mai 2015 25
Cartographie des enjeux liés à l érosion 26
Cartographie des enjeux Enjeux potentiels : Enjeux de sécurité des personnes, des biens et équipements : Habitations et infrastructures de transport, Captages Eau Potable, Plans d eau et bases de loisirs, Enjeux sur les milieux aquatiques Cours d eau, Milieux naturels et biodiversité, Enjeux sur la ressource en sol 27
Cartographie des enjeux Enjeu Cours d eau 65 % des stations présentent un état mauvais à médiocre (MES > 38 mg/l), (moyenne de 2001 à 2011 sur 23 stations). Sur la partie médiane et aval, les stations sont globalement de qualité médiocre à mauvaise sur cette altération Matière En Suspension. 28
Propositions d actions sur un site pilote 29
8% 17% 5% 1% 46% Cultures de printemps Vignes et arboriculture Prairies permanentes, estives, landes Couvert arboré 23% Zones urbaines diffuses Surfaces d'eau 30
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Proposition d actions sur un site pilote Cours d eau: 3 affluents de la Douze données qualité de la Station «La Douze à St Christie d Armagnac» Limites bassin versant pilote Point de prélèvement n 228600 «La Douze à St Christie d Armagnac» 32
Proposition d actions sur un site pilote Plans d eau 4 plans d eau destinés : Loisirs, aménagement paysager Pêche (alevinage) Irrigation (mais principale source utilisée : La Douze) Estimation d un envasement de 20 % en 40 ans 33
Proposition d actions sur un site pilote Route : RD 109 Coulées de boues majoritairement au printemps Intervention du Département (district Nogaro) une 10 ène de fois en 20 ans. Perception d une amélioration en lien avec «la gestion différenciée» des RD et proposition d aménagements 34
Cartographie aléa érosion 35
Proposition d actions sur un site pilote Où AGIR?
Proposition d actions sur un site pilote Objectifs Lutter contre l érosion hydrique en : Augmentant l infiltration Réduisant le ruissellement Retenant les particules de terre Facteurs modifiables Propositions d actions Couverture végétale Stabilité structurale Porosité verticale Pratiques culturales Couverture végétale (assolement et cultures intermédiaires, ) Travail du sol (semis direct, strip-till, ) Agroforesterie Aménagements parcellaires Bandes enherbées et Chenaux enherbés Haies et Fascines Mares tampons et Zones humides 37
Proposition d actions sur un site pilote Pratiques culturales Les mesures disponibles confirment en grande culture : importance du couvert végétal, de la stabilité structurale, des états de surfaces et de la capacité de transfert verticales des eaux de pluie La couverture du sol est le facteur majeur, le plus efficace pour réduire le ruissellement et l érosion couvert minimal de 25 à 40% nécessaire pour obtenir effet positif Les TCSL réduisent d un facteur de 1 à 5 le ruissellement et d un facteur de 1 à 10 l érosion sur les épisodes printaniers si le couvert existe avec forte activité biologique Maintien état de surface motteux (pas de tassements du sol) reste un facteur majeur Accumulation lente MO augmente stabilité du sol mais disparait au premier labour Couverture du sol = facteur principal Un taux de couverture de 40 % divise le risque d érosion diffuse par 2 38
Proposition d actions sur un site pilote Pratiques culturales Janv. Fév. Mars Avr. Mai Juin Juil. Aout Sept. Oct. Nov. Déc. Résidus de culture Maïs Résidus de culture Préparation sol Semis Récolte Soja 39
Proposition d actions sur un site pilote Zones tampons Infiltration = 60 mm/h Abattement de la charge solide = 75 % 40
Proposition d actions sur un site pilote Haies ou fascines Infiltration Haies = 400 mm/h Abattement de la charge solide Fascine ou Haie dense = 80 % Ravine Fascines 41
Proposition d actions sur un site pilote Aménagements intégrés dans le modèle au travers de différents scenarios : Scenario sans aménagements Scenario Etat actuel : Bandes Enherbées de 5 m (existant) Scenario Bandes Enherbées de 10 m Scenario Bandes Enherbées de 20 m Scenario BE 20 m + Fascine/Haies Scenario BE 20 m + Fascine/Haies + Vallons Enherbés 42
Proposition d actions sur un site pilote Type d érosion Erosion diffuse Erosion concentrée IDENTIFIER l Erosion Intensité /«figure» d érosion (longueur, intensité et nombres) Très forte à forte : Trace masse de terre accumulée très forte Traces de masse de terre accumulée forte à moyenne (forme étoile) IDENTIFIER Les Enjeux - Cours d eau - Plans d eau - Routes - Habitations - Sols, DEFINIR Les Aménagements à mettre en place en amont des enjeux Bandes enherbées Fascine et/ou Haie Contexte à prendre en compte : Bois Chemins/ Routes Habitations Ruisseau Vignes Longueur de talwegs Intensité de l érosion 43
Proposition d actions sur un site pilote 44
Proposition d actions sur un site pilote Réaction différentes entre les 3 sous bassins versants Erosion diffuse prépondérante même si l érosion concentrée est observée en fond de talwegs Zones enherbées répondent bien à la problématique d érosion diffuse en particulier sur les BV 2 et 3. Zones enherbées apparaissent insuffisantes pour réduire significativement la masse de terre accumulée sur le BV 1. Mise en place de haies/fascine apparaissent nécessaire au regard d une proposition d érosion concentrée plus importante sur le BV1 45
Proposition d actions sur un site pilote 46
Proposition d actions sur un site pilote Aménagements : Points marquants : sols battants (boulbènes, sols lessivés); petits talwegs (100 à 200 mètres); érosion diffuse et concentrée sous les bois Complémentarité des aménagements pour lutter à la fois contre l érosion diffuse et concentrée Bandes enherbées de 10 à 20 mètres : bon rapport coût/efficacité avec des impacts sur les surfaces de production agricole Fascines/Haies : un coût important lors de l investissement et une bonne efficacité avec des impacts moindre sur les productions agricoles Pratiques agricoles Points marquants : cultures de printemps majoritaires =>un risque annuel principalement à la préparation des semis jusqu au développement végétatif suffisant (mai/juin); vignes enherbées, un enherbement à préserver; Introduire le couvert végétal permanent (semis sous couvert) Réduire le travail du sol (technique culturale simplifié) Sensibiliser, Mobiliser, Partager et Accompagner les agriculteurs 47
Guide Erosion 48
Guide Erosion Un guide : à destination des techniciens de syndicat de rivière/bassin mais pas seulement, qui décrit la démarche à mettre en place pour lutter contre l érosion, qui exploite les résultats de l étude Midouze (résultat, méthode, illustrations), facilement accessible (30 pages sans les annexes). Sommaire : 1-Pourquoi un guide Erosion? 2- Caractériser le phénomène d érosion et les enjeux 3-Partager et mobiliser les acteurs 4- Passer à l action à une échelle locale 5- Des outils et ressources à mobiliser 49
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