Search

1. SITUATION GÉOGRAPHIQUE La plaine de Niéna-Dionkélé se situe à l’extrême ouest du Burkina Faso, près de la frontière malienne, entre les latitudes 11° 30’et 12° de l’hémisphère nord et les longitudes 4° 30’et 5° à l’ouest du méridien international (fig. 1). Elle appartient à la région des hauts plateaux qui bordent la partie occidentale du Burkina : des collines, peu élevées en altitude (500 à 570 mètres), entourent de vastes dépressions marécageuses en saison humide, mal drainées par des m...

Can. J. Soil Sci. ISI Document Delivery No.: 809ZL Times Cited: 1 Cited Reference Count: 37 Moussadek, Rachid Mrabet, Rachid Zante, Patrick Lamachere, Jean Marie Pepin, Yannick Le Bissonnais, Yves Ye, Liming Verdoodt, Ann Van Ranst, Eric Agricultural inst canada Ottawa; National audience; Soil erosion research on Mediterranean Vertisols under no tillage systems (NT) is still scarce. A rainfall simulator was used on Vertisols to compare water runoff and soil loss in a conventional tillage system (CT), NT system with crop residues removed (NT0), and NT with 50% of crop residues returned to the soil surface (NT50). Runoff and soil loss rates were more than 50% lower under NT50 compared with NT0 and CT. Wet aggregate stability (MWD), soil organic matter (SOM) and soil bulk density (Da) were significantly higher under NT than under CT. A multiple regression analysis showed that when the soil was dry, Da explained 84 and 96% of the variation in water runoff and soil loss, respectively. Under wet soil conditions, MWD explained 47 and 69% of variation in water runoff and soil loss, respectively. Consequently, although NT systems improved soil quality (MWD, SOM) compared with the CT system, returning 50% of crop residues at the soil surface was mandatory under NT to protect these Vertisols against water erosion.; Les études d’érosion sur les Vertisols Méditerranéens sous semis direct sont rares. Cette étude traite de l'effet du travail du sol sur le ruissellement (LR) et les pertes en terre (Ero) en relation avec les propriétés du sol. Trois techniques culturales ont été étudiées sous simulation de pluie: semis avec travail conventionnel (SC), semis direct sans résidus de culture (SD0) et avec 50% des résidus retournés à la parcelles et laissés en surface (SD50). Les résultats ont montré que la présence de résidus à la surface avait réduit le ruissellement et les pertes en sol de plus de 50% sous SD50 par rapport à SD0 et SC. Les sols sous SD50 et SD0 présentaient une structure plus stable (DMP), plus de matière organique (MO) et une densité apparente (Da) plus élevée que sous SC. Une régression multiple a montré que lorsque le sol était sec, la Da expliquait respectivement 84 et 96% de la variation du ruissellement (LR) et des pertes de terre par érosion (Ero). Par contre, lorsque le sol était humide c'est le DMP qui expliquait respectivement 47 et 69% de la variation de LR et Ero. En conclusion, certes sept années en SD a amélioré la qualité du sol (DMP, MO), par rapport au SC, mais le retour à la surface du sol d'environ 50% des résidus de récolte s'est avéré nécessaire sous SD pour réduire significativement l’érosion hydrique.

National audience

Deux techniques différentes de mesure des pluies, des débits liquides et solides sur parcelles agronomiques sont présentés dans cet article. Le premier exemple correspond aux protocoles d'observations mis au point sur les grandes parcelles agronomiques (4 000 m2) de la région de Bidi, au nord-ouest du Burkina Faso. Ces protocoles s'appuient à la fois sur des observations directes, des prélèvements manuels et des enregistrements sur appareils mécaniques de précision. Les précisions obtenues sur le calage des enregistrements sont de 5 minutes pour le temps, 0,5 à 1 cm pour les hauteurs d'eau et 0,1 mm pour les hauteurs de pluie. Les erreurs relatives sont malgré tout de 10% sur l'estimation de la pluie au sol, 10 à 20% pour l'estimation des lames ruisselées et d'au moins 30% sur l'estimation des charges solides transportées. Le second exemple correspond aux protocoles d'observation mis au point sur 4 petites parcelles agronomiques (50 m2) dans la région de Thyssé-Kaymor au Sénégal. Ces parcelles ont été équipées de capteurs électroniques reliés à une même centrale d'acquisition de données. L'utilisation de ces nouvelles techniques de mesure permet un saut qualitatif dans la précision des observations : 2 mm pour les hauteurs d'eau avec le capteur de pression et 5 secondes entre chaque mesure sur une même base de temps. Il est ainsi possible de quantifier correctement les décalages (1 à 3 mn) entre les pics d'intensité pluviométrique et les maximums de débit ruisselé. (Résumé d'auteur)

En zone soudano-sahélienne, la cartographie des états de surface par télédétection conduit à l'élaboration d'une nouvelle méthode de cartographie des risques d'érosion utilisant les relations hydro-pluviométriques déterminées sous simulation de pluies pour produire une carte des potentiels de ruissellement à l'échelle élémentaire, puis une carte des volumes ruisselés potentiels à l'échelle des versants. Cette carte est ensuite combinée à la carte géomorphologique, ou à la carte topographique, pour dresser la carte des risques d'érosion. Des observations au sol, judicieusement réparties sur les surfaces à cartographier sont indispensables à la description des états de surface et à la caractérisation des risques d'érosion ou de sédimentation, les deux phénomènes étant fréquemment associés sur un même versant. Pour illustrer notre propos nous traiterons de la cartographie des risques d'érosion sur un petit bassin versant soudano-sahélien : le bassin versant de Samniwéogo, situé dans la région de Bidi, province du Yatenga, au nord-ouest du Burkina Faso. (Résumé d'auteur)

En zone sahélienne, au Nord-Ouest du Burkina Faso, dans la province du Yatenga, région de Bidi, par 14° de latitude nord, sous une pluie moyenne interannuelle de 550 mm (1920-90), des études agronomiques sur 3 parcelles de grande taille (3000 m2) ont été combinées à des études hydrologiques afin d'analyser les comportements hydrique et agronomique de sols sableux fins cultivés en mil sur pente faible (2,5%). De 1985 à 1987, les parcelles cultivées ont été surmontées d'impluviums imperméables délivrant aux parcelles des apports d'eau complémentaires par ruissellement. Une parcelle sert de témoin, les deux autres parcelles sont aménagées avec des cordons pierreux isohypses. L'une de ces deux dernières parcelles est labourée avant semis. Le travail du sol, labour ou sarclage, permet une infiltration maximale des pluies et des ruissellements qui entrent dans les parcelles. Très rapidement, sous l'impact des gouttes de pluie et sous l'effet du ruissellement, l'encroûtement des sols sableux fins diminue leur capacité à l'infiltration et l'aplanissement du microrelief diminue leur capacité de rétention suuperficielle. Pour le type de sol rencontré dans la région de Bidi, des relations hydro-pluviométriques, extraites de l'analyse des observations sous simulation de pluie (Lamachère 1991) sont proposées à l'échelle du mètre carré. A l'échelle des parcelles agronomiques, les phénomènes d'encroûtement et d'aplanissement du microrelief apparaissent toujours prédominants mais semblent, en première analyse, se traduire seulement par une modification du seuil pluviométrique au-dessous duquel il n'y a pas de ruissellement (B, pluie d'imbibition), sans modifier la pente (A) des relations linéaires du type : LR = A(P - B)... (D'après résumé d'auteur)

L'utilisation de la télédétection pour la cartographie des états de surface (sols, végétation, cultures et organisation superficielle du sol), permet d'envisager l'emploi, sur les petits bassins versants non jaugés, des relations proposées par Jean Rodier en 1992 dans l'ouvrage intitulé : "Du simulateur de pluie aux bassins représentatifs sahéliens". Ces relations associent, pour de fortes pluies journalières (50 à 70 mm), les potentiels de ruissellement, calculés sur un échantillon de petits bassins versants sahéliens (1-20 km2) et les lames ruisselées observées aux exutoires. Dans une longue partie méthodologique, nous traitons en premier lieu de la cartographie des états de surface par télédétection en Afrique sahélienne et tropicale sèche, puis de l'agrégation des lames ruisselées élémentaires à l'échelle des unités cartographiques et des bassins versants. L'article se termine par une application de cette méthodologie à la prédétermination des crues de fréquence décennale. Les relations établies par Rodier permettent en effet de déterminer la classe d'infiltrabilité qui constitue un important paramètre d'entrée de la méthode Orstom (Rodier et Auvray, 1965) pour la prédétermination des crues de fréquence décennale (FAO, à paraître). Elles permettent également de calculer directement les lames ruisselées en utilisant un coefficient de calage qui intègre, pour de fortes averses, les phénomènes de transfert à l'échelle des bassins versants. La validité de cette démarche a été testée sur quelques bassins versants situés dans les régions sahélienne et tropicale sèche. (Résumé d'auteur)

Quelques exemples illustrent, dans cet article, les conséquences de la transformation des états de surface des sols de savane et d'un sol sahélien cultivé sur leur comportement hydrodynamique superficiel. Pour permettre, en cours de saison des pluies, avec des averses à intensités faibles et variables, l'utilisation des relations hydrodynamiques figurant dans le catalogue des états de surface de la zone sahélienne (Casenave et Valentin, 1989), il est également proposé l'utilisation de la notion de pluie utile, notion rattachée ici à celle d'intensité de pluie limite du ruissellement qui caractérise un type de surface élémentaire et son état d'humectation. A l'occasion de projets communs réalisés par le CIEH, l'Orstom et le Cemagref, une méthodologie originale de cartographie des états de surface utilisant la télédétection et un système d'information géographique (SIG) a été mise au point. Elle permet, couplée avec une description au sol d'un échantillon suffisant de parcelles d'entraînement, bien réparties sur les unités cartographiques, d'utiliser cette description pour définir des unités hydrologiques et modéliser leur comportement hydrodynamique. L'application de cette méthodologie au petit bassin versant soudanien, très cultivé, de Bindé montre un gain significatif dans l'évaluation des lames ruisselées lorsque l'évolution des états de surface peut être prise en compte dans la modélisation des ruissellements. Cependant, les connaissances acquises sur l'évolution du comportement hydrodynamique des états de surface restent encore très insuffisantes et la prise en compte de cette évolution ne suffira pas à reconstituer aux exutoires l'écoulement des petits bassins versants. (Résumé d'auteur)

Le logiciel Sahel a été conçu par l'ORSTOM pour la prédétermination, en Afrique de l'Ouest, des crues décennales sur les petits bassins versants (1 à 300 km2) des zones sahélienne et tropicale sèche. Ce logiciel utilise le langage de programmation FoxPro associé au concept des triolets (Cruette J., Paugy D. et Reversat J., 1992) pour mémoriser et reconstruire des phrases enchaînées entraînant des actions qui sont elles mêmes liées entre elles dans une suite logique. P. Gourjon (1994) a modifié la structure initiale des verbes, associés au concept des triolets, afin de faciliter l'introduction de formules mathématiques et la mémorisation des choix et des résultats. Les différents fichiers nécessaires au logiciel sont archivés et compactés sur une disquette de capacité 1,44 Mo. Le logiciel Sahel se présente comme un menu déroulant proposant à l'utilisateur une série de questions auxquelles celui-ci doit répondre pour effectuer des choix et fournir les informations nécessaires aux calculs. Dans son menu modèles, le logiciel Sahel propose trois méthodes de prédétermination des crues décennales : la méthode ORSTOM d'approche déterministe, la méthode CIEH d'approche stochastique et la méthode de la section droite et de la pente basée sur la mise en oeuvre de formules d'hydraulique. Par son menu pluies, le logiciel Sahel permet également de déterminer automatiquement la hauteur pluviométrique journalière de fréquence décennale et la hauteur pluviométrique moyenne annuelle en un point défini par ses coordonnées géographiques. Les trois méthodes de prédétermination des crues décennales sont exposées de manière très complète dans le manuel pour la prédétermination des crues et des apports des petits et moyens bassins versants d'Afrique sahélienne et tropicale sèche (FAO, en cours d'édition). Dans la phase d'initiation, consulter ce manuel est indispensable à l'utilisation du logiciel. (Résumé d'auteur)

L'utilisation de la télédétection pour la cartographie des états de surface permet d'envisager aisément une extension spatiale de la caractérisation de l'aptitude des sols à l'infiltration et au ruissellement en Afrique de l'Ouest. Les mesures hydrologiques effectuées sous pluies simulées dans cette région ont en effet montré l'influence déterminante de trois facteurs principaux sur le comportement hydrique des sols : le type de sol, le couvert végétal et l'organisation superficielle du sol (Casenave et Valentin, 1989). A partir des observations de terrain décrivant les états de surface, la procédure cartographique proposée (Lamachère et Puech, 1995) consiste à réaliser deux décodages des images satellites. Un décodage primaire définit trois plans thématiques : - un plan végétation élaboré sur la base de classes de densité du couvert végétal, - un plan sols, différenciant les sols par leur granulométrie superficielle, - un plan occupation du sol, séparant les zones cultivées des zones non cultivées. Un décodage secondaire permet de caractériser chaque classe radiométrique, résultant du traitement numérique des images, par leur composition en surfaces élémentaires types. Pour chaque classe radiométrique, le passage des trois variables primaires (sol, végétation, occupation du sol) à la composition en surfaces types élémentaires se fait par utilisation d'une liaison statistique établie à partir des observations de terrain. Le croisement, dans un Système d'Information Géographique, des trois plans thématiques issus du décodage primaire permet également, selon une procédure analogue au décodage secondaire, la cartographie d'unités hydrologiques homogènes caractérisées, grâce aux observations de terrain, par leurs compositions en surfaces élémentaires. L'hypothèse forte selon laquelle les critères secondaires (composition en surfaces types élémentaires) sont corrélés de manière stable aux critères primaires doit être validée. Au cas où elle ne le serait pas par la prise en compte des trois critères primaires, il faudrait y ajouter un autre critère suffisamment discriminant, par exemple le relief. (Résumé d'auteur)

Le programme SPOT Oursi a commencé en 1986 à l'occasion du lancement du Satellite français SPOT. Retenu par la société SPOT IMAGE pour être intégré à un ensemble de programmes scientifiques destinés à évaluer les possibilités d'utilisation* des images satellitaires SPOT, il s'est déroulé en trois phases : une phase d'observations au sol couplée avec les prises de vues du satellite, une phase de dépouillement des données de terrain, une phase d'interprétation et de* traitement numérique des images. Le but du programme SPOT-OURSI était une cartographie thématique de l'évolution des états de surface d'un bassin versant sahélien au cours d'une saison des pluies. Le couvert végétal étant le facteur principal d'évolution des états de surface naturels, une partie importante des observations au sol fut consacrée au suivi de son évolution entre le mois de Juin et le mois de Novembre 1986. Une condition essentielle à la réussite du programme était l'obtention d'images SPOT au cours de la saison des pluies 1986. Cette condition a été satisfaite et quatre images programmées ont été acquises : la première prise le 9 Août 1986 sans nuages, mais non corrigée des effets barrettes; la seconde prise le 4 Septembre 1986 sans nuages, la troisième, prise le 17 Décembre 1986 et la quatrième prise le 27 Mai 1987, toutes de bonne qualité. Les analyses visuelles et les traitements numériques réalisés ont permis de dresser plusieurs cartes thématiques : carte des groupements végétaux, cartes du couvert végétal, cartes de la phytomasse herbacée, carte des aptitudes au ruissellement et à l'infiltration. Ce travail a montré que les images SPOT, prises en fin de saison des pluies constituent de bons documents de travail pour cartographier la végétation, son couvert total et sa biomasse, ainsi que l'aptitude des sols au ruissellement et à l'infiltration. Associées à un échantillonnage au sol les images satellitaires se sont révélées être des outils bien adaptés à la quantification des ruissellements à l'échelle des bassins versants.