Optimiser l'enherbement d'un bassin versant agricole pour lutter contre l'érosion des sols : L'outil DIGUE (Dispositif d'Insertion Géographique d'Unités Enherbées)

Abstract

L’érosion des sols est une problématique clef de notre époque, dont les conséquences, tant économiques qu’environnementales, sont globales. Les parcelles agricoles situées dans la ceinture loessique belge sont particulièrement sensibles à ce phénomène, et lutter contre les pertes en terre de manière efficace est nécessaire. Parmi les différentes solutions développées, les bandes enherbées sont largement employées, mais restent limitées au bordures parcellaires et sont donc contraintes dans leur effet par le parcellaire agricole. Dans la perspective d’avancées technologiques futures, mettre en place des "Unités Enherbées" (UE) (d’une surface de 1 m²) au sein même des parcelles permettrait de se libérer de cette limite afin de prévenir la perte en terre à son origine. Ce travail de fin d’étude propose un outil, DIGUE (Dispositif d’Insertion Géographique d’Unités Enherbées), construit en s’inspirant du modèle LandSoil, permettant de modéliser le ruissellement et l’infiltration sur un petit bassin versant belge et d’identifier, sur la base d’une stratégie développée au cours du travail, les zones intra-parcellaires les plus favorables à l’insertion d’UE. L’outil a été validé pour la modélisation du ruissellement d’évènements pluvieux d’une durée inférieure à 50 min ; si les résultats de modélisation d’érosion et de sédimentation sont cohérents avec la littérature, ils restent à valider à l’aide de données de terrain. Sur la base des résultats de l’outil, trois aménagements ont été comparés ("BE", basé sur un aménagement passé de bandes enherbées, "UE", correspondant à l’enherbement de la totalité des Unités Enherbées identifiées par DIGUE, et "BE_DIGUE", un aménagement de bandes enherbées dont la localisation a été décidée sur la base de celles des UE). Si il ressort de cette comparaison une efficacité supérieure des aménagements inspirés de DIGUE vis-à-vis du piégeage des sédiments sur le bassin versant, ils restent à valider par des aménagements réels. Outil accessible à tous, et présentant de nombreuses pistes d’améliorations, DIGUE propose une nouvelle approche de la gestion du phénomène de l’érosion en revisitant le concept de bande enherbée.

Soil erosion is a key issue of our time, and has both economic and environmental global implications. The agricultural plots located in the Belgian loess belt are particularly susceptible to this phenomenon, thus it is absolutely vital to find an efficient way to fight against it. Among the various solutions developed are grass strips, although they remain limited to the edges of plots and are therefore constrained in their effect by the agricultural plot. In the perspective of future technological advances, the implementation of "Unités Enherbées" (UE, in english Grass Units) (with a surface area of 1 m²) within the plots themselves would make it possible to free oneself from this limitation in order to prevent the loss of land at its source. This study proposes a tool, DIGUE (Dispositif d’Implémentation Géographique d’Unités Enherbées), which is built on the basis of the LandSoil model, to model runoff and infiltration in a small Belgian catchment area and to identify, on the basis of a strategy developed during the work, the most favourable intra-parcel areas for the implementation of UE. The tool was validated for the modelling of runoff from rainfall events of less than 50 min duration; although the results of the erosion and sedimentation modelling are consistent with the literature, they still need to be validated with field data. Based on the results of the tool, three schemes were compared ("BE", based on a past scheme of grass strips, "UE", corresponding to the grassing of the totality of the Grassed Units identified by DIGUE, and "BE_DIGUE", a scheme of grass strips whose location was decided on the basis of those of the UE). If this comparison shows a superior efficiency of the DIGUE-inspired arrangements with regard to sediment trapping in the catchment area, they remain to be validated by real implementations. DIGUE is a tool that is accessible to all and offers many avenues for improvement. It proposes a new approach to the management of the erosion phenomenon by revisiting the concept of grass strips.