Cours : Érosion et activité humaine

Impact de l’être humain sur l’érosion

L’érosion non-naturelle

À retenir

Quel que soit le relief, les sols sont naturellement soumis à l’érosion. Si le vent et l’eau participent à l’amincissement de la couche de surface d’un terrain sous l’effet des forces érosives, les pratiques humaines peuvent accentuer ce phénomène.

En somme, on assiste soit à un épuisement des terres lent, qui passe inaperçu, ou à un phénomène alarmant qui se déroule à un rythme excessif et peut causer de lourds dégâts.

Les pratiques agricoles, si elles ne sont pas raisonnées, peuvent être à l’origine d’une érosion importante. Le compactage du sol, son appauvrissement en matière organique, un mauvais drainage, ou encore des problèmes de salinisation et d’acidification peuvent causer la détérioration de ce sol et accélérer son érosion. Cette érosion diminue la productivité d’une terre et participe à la pollution des cours d’eau, des terres mitoyennes ou des lacs adjacents.

• La salinisation par exemple peut abaisser les rendements agricoles et détériorer les terres de façon irrémédiable.

Définition

Salinisation :

La salinisation est l’accumulation des sels dans le sol. Elle peut avoir une cause humaine due par exemple à l’irrigation trop abondantes des sols cultivables, au défrichement, ou même à l’utilisation de sel de déneigement.

De petites quantités de sels minéraux sont entraînées jusque dans les fleuves et les couches aquifères. Lorsque le sol est gorgé d’eau, le niveau de la nappe phréatique s’élève. Le sol devient une « éponge » qui aspire l’eau par capillarité. L’eau, attirée à la surface, s’évapore pour ne laisser que le sel autour des racines. Si la proportion de sels contenus dans l’eau était trop importante la capacité d’absorption d’eau de ces racines en sera diminuée, particulièrement dans les régions arides.

Les terres irriguées sont des zones auxquelles on fournit artificiellement de l'eau, autre que l'eau de pluie, afin d'améliorer les pâturages ou la production agricole. La salinisation, naturelle ou non-naturelle, réduit les terres irriguées du monde de $1$ à $2\,\%$ par an.

• L’acidification est un phénomène naturel, elle peut intervenir aussi bien sur des milieux naturels que cultivés. Mais il se trouve que l’apport d’engrais acides sans travail du sol concentre l’acidité en surface.

Définition

L’acidification des sols :

L’acidification des sols consiste en une augmentation de leur degré d’acidité, donc en une diminution du pH de ce sol. Elle peut affecter la fertilité physique et biologique du sol.

On sait que les végétaux peuvent accumuler une quantité d’alcalinité. Aussi lors de leur mort, ceux-ci tombent au sol et permettent un rééquilibre de l’acidité du sol. Or, lorsqu’une terre est cultivée, la végétation morte et jugée inutile est emportée après récolte : l’acidité du sol n’est donc plus rééquilibrée. De même, lors d’une irrigation mal maîtrisée, un drainage trop important peut contribuer à une acidification de la surface.

D’autres activités humaines peuvent également avoir un impact sur l’érosion des sols : les activités de loisirs.

Exemple

La randonnée en montagne par exemple peut causer beaucoup de dégâts par le simple fait de prendre des raccourcis plutôt que d’utiliser les chemins serpentant le long des montagnes. En effet le passage par le chemin le plus court creusera des sillons qu’empruntera l’eau lors des averses. Les sillons ainsi formés accélèreront le ruissellement, qui entraînera alors une érosion plus importante et plus rapide, créant parfois des glissements de terrain.

L’être humain cherche à limiter l’érosion

Une terre mal ou surexploitée est menacée. Il existe des procédés permettant de réduire ces phénomènes qui endommagent le sol.

Contre la salinisation, on propose aux agriculteurs de pratiquer le drainage qui permet, grâce à des tuyaux souterrains, d’emporter l’eau saline, de la laisser s’écouler et pourquoi pas de la réutiliser ailleurs.

Pour lutter contre l’acidification, on peut pratiquer le chaulage, qui est une technique de traitement à la chaux. Ce procédé ancien et écologique consiste à apporter de la chaux ou tout autre amendement calcique au sol. Il permet ainsi de corriger un déficit en calcium, mais il doit, tout comme la fertilisation, être raisonné, avec des apports réguliers, de petites quantités.

Contre l’aridification, il est recommandé de planter des arbres afin de mieux fixer le sol, de fournir de l’ombre aux cultures et de retenir l’humidité.

Définition

Aridification des sols :

L’aridification des sols consiste en une augmentation des terres arides. Si le climat ou plutôt le dérèglement climatique peut être une raison à cet asséchement des terres, entraînant dégradation des sols et désertification, l’élevage intensif y participe grandement. Surtout si cet élevage est allié à des pratiques agricoles nuisibles.

Qu’il soit naturel ou causé par les pratiques humaines, le phénomène d’érosion des sols correspond au décapage des particules de surface de ce sol.

Les produits de l’érosion

Étudions ici quelques produits résultant de l’érosion des sols qui sont utiles à l’Homme.

Argile

On appelle argiles les minéraux argileux présents dans une roche que l’érosion arrache aux roches. L’altération des roches silicatées (granite, gneiss ou schistes) les libère intacts dans le sol ou dans les formations détritiques qui en résultent. Les affleurements argileux sont des successions de strates empilées les unes sur les autres. La taille très réduite de ces minéraux leur confère des propriétés particulières exploitées par l’Homme.

Calcaire

Le calcaire est une roche sédimentaire formée essentiellement en milieu marin. Certains organismes marins utilisent en effet le calcium dissout dans l’eau pour former leurs coquilles. À la mort de ces animaux, les coquilles s’entassent dans le fond marin, leur accumulation génère des boues carbonatées. Elles se transforment ensuite en roche calcaire.

Silice

La silice est une forme naturelle du dioxyde de silicium. Elle peut provenir de la dissolution d’organites siliceux en certains endroits du sédiment, de leur précipitation à d’autres endroits ou de la dissolution de roches volcaniques. L’enrichissement en silice de l’eau de mer favorise le pullulement d’organismes qui participent ensuite à la formation des sédiments.

Évaporite

On appelle habituellement évaporites les roches salines. Ce sont des sels précipités par évaporation ou concentration à partir de fluides continentaux ou marins. Ces roches salines sont variées : gypse, anhdrite, halite ou sel de gemme, sylvine ou sylvite. Les conditions requises pour qu’il y ait dépôt sont présentes dans les zones chaudes et à faible pluviométrie. En arctique et en antarctique, la transformation d’eau en glace permet la précipitation du gypse.

Ces roches sédimentaires sont de vraies ressources pour l’Homme et permettent des utilisations diverses.

Les différentes utilisations de l’érosion par l’Homme

Utilisées directement ou après avoir subi des transformations, les roches argileuses, calcaires, siliceuses ou salines possèdent différentes propriétés que l’Homme a su exploiter pour ses propres besoins.

Roches argileuses

L’argile est un de plus anciens matériaux utilisés par l’Homme. Pétrie avec l’eau, elle forme une pâte plastique facilement moulée ou mise en forme. Après la cuisson, elle permet la création d’un objet résistant et imperméable utilisé pour fabriquer des céramiques ou des porcelaines, mais aussi des briques et des tuiles.

• Terre crue : malléable elle peut être utilisée sur des murs en torchis ou pour des usages thérapeutiques comme les bains de boue.

• Terre cuite : résistante et solide, elle permet la fabrication d’objets.

À retenir

Les minéraux argileux se regroupent en silicates, qui sont des minéraux détritiques.

• La kaolinite est blanchâtre, pâteuse et grasse. On l’utilise notamment en céramique pour la fabrication de la porcelaine. Elle se trouve dans les roches magmatiques, issues de l’altération des feldspaths et des granites.

• La montmorillonite est composée de feuillets de montmorillonite intercalés de couches d’eau. On l’utilise en pharmacie contre la gastro-entérite, mais aussi dans la construction comme plastifiant dans les mortiers.

Roches calcaires

La variété de la nature et de l’aspect des calcaires provient des conditions dans lesquelles ils se sont déposés, des êtres vivants fossilisés qui les composent mais aussi de l'origine chimique ou biologique des dépôts. On utilise le calcaire depuis toujours pour la construction, tout comme le marbre qui est du calcaire métamorphosé.

• Le tuffeau est constitué de restes organiques et de fragments de roches apportés jusqu'à la mer par les cours d'eau sous forme d'alluvions. Il est le résultat de la transformation du sédiment en roche par cimentation de particules fossiles entre elles. Aujourd'hui, le tuffeau exploité se présente sous forme de bancs réguliers et homogènes d’une épaisseur de quarante mètres et reste une roche qui s'altère avec le temps. Cette pierre tendre a permis, anciennement, de bâtir et de réaliser des décors architecturaux typiques de certaines époques. On le retrouve plus particulièrement en vallée de la Loire.

• Les faluns sont des roches calcaires essentiellement constituées de fossiles. La pierre de jauge, constituée des éléments les plus durs des faluns, est utilisée comme matériau de gros œuvre pour la construction, à l’origine de nombreux bâtiments.

• Sans oublier les craies utilisées pour écrire sur les tableaux noirs et verts.

Roches siliceuses

Le silicium est le deuxième élément le plus abondant de la croûte terrestre. Il est présent à la surface de notre planète sous forme de composés : les oxydes de silicium comme le quartz ou la cristobalite, et les silicates comme les feldspaths, les micas ou les grenats. L’Homme a utilisé la silice d’abord dans les matériaux de construction, puis dans la création de verres synthétiques avec la silice amorphe.

• Les processeurs et circuits intégrés que l’on retrouve dans les ordinateurs, appareils portables, numériques, photographiques, sont composés de la même brique élémentaire : le silicium.

• Le quartz est utilisé dans de nombreuses applications électroniques, en piézo-électricité et pour l’horlogerie.

• La silice, sous forme de grains de sable, constitue la matière la plus utilisée dans la fabrication des différentes variétés de verre (verre plat, verre à bouteille, verre optique, fibre de verre etc.). Les sables de silice sont aussi utilisés en fonderie pour le moulage des pièces de métal et dans l’industrie chimique pour la fabrication de savons et de détergents. On utilise également du sable de silice pour la filtration de particules solides contenues dans les eaux usées.

• La silice en morceaux est utilisée par l’industrie électrométallurgique dans la fabrication de comptoirs de cuisine et de salle de bain ou de tuiles.

• Le tripoli est utilisé comme abrasif doux pour la pâte dentifrice, le savon industriel, le polissage de bijoux et dans l’industrie automobile comme matière de charge pour les peintures, les plastiques, les résines et les caoutchoucs.

Roches salines

• L’exploitation du sel actuel (chlorure de sodium) dans l’alimentation est possible grâce aux bassins évaporitiques. Ce même sel est utilisé pour le salage des routes, en cas de danger de glissade.

Définition

Bassin évaporitique :

Un bassin évaporitique contient les roches évaporitiques qui ont voyagé pour s’accumuler ici. Les évaporites sont des sédiments résultant de l’évaporation de l’eau et de la précipitation des sels qui y sont dissous comme le gypse, la sylvite, l’halite…

• Le sel de gemme est utilisé comme minerai dans l’industrie de la soude, mais il est également un bon conservateur en industrie alimentaire et un exhausteur de goût.

• Quant au gypse, il est la matière première qui donne le plâtre.