Dégradation morphologique et agriculture : quantification des évolutions pédologiques à court terme sous contraintes anthropiques
Résumé
soil forming processes in response to anthropic activities or climate change. Soil formation is often considered as a long-term process and soils are widely considered as stable over a century to millennium time scale. In this paper we synthetized the main findings of ten years of research that aimed at i) characterising the impact of anthropic perturbations on the active soil processes in Albeluvisols ; ii) quantifying the intensity of recent soil evolutions induced by anthropic activities by comparison to long term soil formation and finally iii) specifying the dynamics of common soil processes on times scales ranging from decade to some centuries. Two types of perturbations were considered in our work : 200 years of cultivation soils formerly under forest land on one hand and 16 years of tile-drainage on the other hand. Our approach consisted in the sampling of soils under different land-use and according to an agricultural practice sequence and in mass balance modelling of soil degradation. Soil cultivation was shown to slow down soil degradation as a result of recurrent soil liming but to increase locally its velocity as a result of agricultural drainage. Two decades of agricultural drainage on the one hand and
some centuries of cultivation on the other hand were sufficient to induce soil differentiations of a same order of magnitude than that resulting from long-term soil formation. The intervention of positive feedback loops involving soil structure, water fluxes and particle transport as well as pedogenic thresholds were demonstrated to be two key-factors leading to a remarkable velocity of soil processes and soil evolutions.
Para una gestión sostenible del recurso suelo, considerado como no renovable a escala humana, es necesario conocer (o incluso orientar) la evolución de los suelos en respuesta a las actividades humanas o a los cambios climáticos. Sin embargo, la dinámica de los principales procesos edafológicos en un horizonte temporal de decenios a siglos permanece desconocida en gran medida, de modo que los suelos se consideran casi siempre como estables a tales escalas de tiempo. En este trabajo sintetizamos los avances científicos de diez años de investigación cuyos objetivos son i) caracterizar el impacto de las perturbaciones antrópicas sobre la naturaleza de los procesos edafológicos activos en Albeluvisoles ; ii) cuantificar la importancia de los cambios recientes en los suelos en relación a los procesos de formación a largo plazo ; y iii) determinar la dinámica de los procesos edáficos a una escala temporal entre el decenio y el siglo. La estrategia utilizada se basó en un muestreo orientado de secuencias de suelos con diferentes prácticas agrícolas y en la modelización del fenómeno de degradación morfológica mediante balances de masa. Se han considerado dos perturbaciones : al menos 200 años de cultivo por una parte, y 16 años de drenaje agrícola, por otra. La puesta en cultivo es reconocida como un factor de evolución de suelos capaz de ralentizar el fenómeno de degradación morfológica bajo el efecto del encalado, pero también de acelerarlo localmente debido a la implantación de una red de drenaje. En ambas situaciones, el impacto acumulado de las prácticas agrícolas en períodos de tiempo cortos (decenios a siglos) se ha demostrado suficiente para dar lugar a una diferenciación de los suelos de amplitud comparable a la de procesos de formación a largo plazo. La existencia de bucles de retroalimentación positiva entre la estructura del suelo, la intensidad del flujo del agua y transferencia de materia, acoplados a mecanismos de evolución a partir de valores umbral, son dos elementos clave que controlan la dinámica de los procesos de evolución rápida de los suelos.
La gestion durable de la ressource sol, reconnue comme non renouvelable à l’échelle humaine, nécessite de connaître voire d’orienter les évolutions des sols en réponse aux activités anthropiques ou au changement climatique. Les dynamiques des principaux processus pédologiques, à des pas de temps de quelques dizaines à centaines d’années sont cependant largement méconnues. Trop souvent encore, les sols sont considérés comme stables pour de tels pas de temps. Dans ce contexte, nous synthétisons ici les avancées
scientifiques de dix ans de recherches ayant eu pour objectifs : i) de caractériser l’impact de perturbations anthropiques sur la nature des processus pédologiques actifs dans des LUVISOLS DÉGRADÉS ; ii) de quantifier l’importance des évolutions récentes des sols par rapport aux processus de formation long-terme ; et iii) de préciser la dynamique des processus pédologiques pour des pas de temps de la dizaine à quelques centaines d’années. La démarche utilisée repose sur un échantillonnage en séquence orientée et une
modélisation du phénomène de dégradation morphologique par bilans massiques. Deux perturbations ont été considérées : la mise en culture de sols forestiers depuis au moins 200 ans, d’une part, et le drainage agricole pendant 16 ans, d’autre part. Nos travaux montrent que la mise en culture ralentit le phénomène de dégradation morphologique sous l’effet des pratiques de chaulage, mais conduit aussi localement à son accélération sous l’effet de l’implantation d’un réseau de drainage. Dans ces deux situations, l’impact
cumulé des pratiques agricoles sur des périodes aussi courtes que quelques dizaines à centaines d’années s’est révélé suffisant pour produire une différenciation des sols avec une amplitude comparable aux processus de formation à long terme des sols. L’existence de boucles de rétroactions positives entre structure du sol, intensité des flux d’eau et transferts de matières, couplée à des évolutions par seuil sont deux éléments clés contrôlant ces dynamiques particulièrement rapides d’évolution.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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