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Lutte antiérosive

Thème 3. Aspects agronomiques de la Gestion conservatoire de l'eau et des sols

Effets de l’élevage sur les risques d’érosion en Colombie

M. Hermelin et A. F. Aristazabal

Résumé

L´introduction des bovins dans les Andes colombiennes a été une des causes de la destruction des forêts, mais aussi de l´invasion des Paramos qui se développent a partir de 3500 m dans les régions humides. L´apparition de « terrassettes » formées par piétinement entraîne un déplacement du sol et son tassement, donc une augmentation du ruissellement et éventuellement des glissements de terrain. L´étude préliminaire présentée ici a eu lieu dans les environs de Medellin (6° 30 N latitude) entre 1800 et 2500 m d´altitude, sous un climat humide et sur des sols acides dérivés de cendres volcaniques dacitiques et de roches cristallines. Après le choix des sites, les mesures sur le terrain ont été réalisées à l´aide d´une tige métallique munie d´un niveau et d´un distanciomѐtre. Les échantillons choisis ont été analysés quant à leur matiѐre organique, leur humidité et leur densité. Les pentes à partir desquelles apparaissent les terrassettes vont de 22.5° à 46°. Des différences significatives ont été observées sur les densités, de 0.61 a 0.78 g cm-3, ces dernières d´échantillons ayant été prélevés sur les zones tassées par le cheminement du bétail, dont les pattes produisent une pression calculée entre 4.0 et 6.5 kg cm-2. Le travail préliminaire devrait être complété par des études plus systématiques tenant compte du temps d´occupations des sols, des méthodes d´exploitation et de la nature des roches sous jacentes. De plus les régions séches doivent être étudiées en détail, car les processus peuvent y devenir plus prononcés.

The implantation of cows in the Colombian Andes have caused the destruction of forest but also the invasion of Paramos, which occur at altitudes of more than 3500 m in humid regions. The occurrence of “terrassettes” formed by cattle trampling causes a down slope displacement of soil and its compaction, thus an increase of runoff and a possible evolution toward land sliding. The preliminary results presented here were obtained around Medellin (6° 30 N latitude) at altitudes between 1800 and 2500 m a s l, with a humid climate and on soils derived from dacitic volcanic ashes and weathered crystalline rocks. Once the sites were selected, ground measurements were carried out with a metallic rod equipped with a level and with a distance meter. Samples were analyzed in laboratory for organic matter, water content an density. “Terrassettes” were observed in slopes from 22.5 to 46°. Significant differences were observed in densities, from 0.61 to 0.78, the latter in areas compacted by cattle sabot, which apply a pressure calculated between 4.0 and 6.5 kg cm-2.. This preliminary paper should be completed by more systematic studies including grazing procedures and the composition of underlying rocks. Furthermore dry regions should be studied in detail as processes may there become more important.

Entrées d'index

Texte intégral

INTRODUCTION

1Les animaux domestiques qui peuplent maintenant les Andes et les terres basses d´Amérique Latine, vinrent d´Europe dans les bateaux des Espagnols et des Portugais dès la fin du XV siècle et ont proliféré depuis cette époque. Le cheval, symbole du pouvoir militaire des conquérants, mais surtout des bovins, paissent maintenant dans tout le continent sud américain, ainsi que les moutons et les chèvres moins répandues.

2Cette implantation a amené un bouleversement total des pratiques agricoles indigènes (Usselmann, 1987) ; dans beaucoup de cas les Européens s´approprièrent des meilleures terres pour y bâtir leurs villes, mais surtout pour y établir les pâturages réservés aux grands propriétaires terriens. Les populations indiennes furent repoussées vers les pentes et l´exploitation agricole intensive de terrains inappropriés provoqua, dans certaines régions, des phénomènes d´érosion des sols et quelquefois leur complète destruction.

3La forte diminution de la population indienne, bien documentée par les historiens (Colmenares, 1975), amena un abandon de grandes zones de cultures traditionnelles qui furent en partie remplacées par l´élevage extensif. Celui-ci augmenta à partir du milieu du XIX siècle, à cause de la nouvelle croissance de la population et de la demande de nouvelles terres, qui provoqua le défrichement de grandes étendues de forêt, particulièrement sur les pentes des cordillères : ce processus continue encore aujourd´hui (Khobzi et al., 1978 ; Parsons, 1988).

4Les conséquences de l´introduction du bétail et tout particulièrement du bétail bovin sont nombreuses :

  • sur les pentes mais aussi dans les plaines, la destruction de la forêt originelle amène la suppression de la fourniture de matière organique et d’engrais naturels à la surface du sol ; un changement très net du cycle hydrologique et une diminution de la capture de gaz carbonique de l´atmosphère par photosynthèse, entre autres.

  • dans les Páramos, formations végétales beaucoup plus susceptibles á cause de la lenteur de la croissance des plantes et de l´accumulation de matière organique dans les sols, les mêmes conséquences peuvent être observées.

5Une des premières manifestations du surpâturage est l´apparition de terrassettes ou pieds de vache (cattle tracks, caminos de ganado) qui ont été décrits sous les tropiques par de nombreux auteurs (Khobzi et al., 1978 ; Moeyerson, 1989/1990 ; Poulemard et al., 1996 ; Aristizabal & Hermelin, 2008). La formation de ces terrassettes entraîne un tassement du sol sous la zone de piétinement, un déplacement du sol par glissement et surtout une modification de la capacité d´infiltration de l’eau. Cela peut provoquer un ruissellement plus ou moins diffus et la perte quelquefois totale des horizons supérieurs. (Fig. 1).

6Les travaux réalisés jusqu'à maintenant en Colombie sont basés sur la télédétection, soit sur des photos aériennes (Khobzi et al., 1978, Malagón et al., 1995) soit sur des Images satellitaires (IDEAM, 2008). Les comparaisons entre les différents travaux donnent quelquefois des résultats très différents (Leon Sicard, 2009).

7Les études régionales des sols (par exemple Gobernación de Antioquia & IGAC, 2008) décrivent pour chacune des unités pédologiques les phénomènes érosifs associés, mais ne présentent aucune synthèse relative á l´érosion elle-même.

8Ce travail préliminaire a consisté à identifier dans certaines terres hautes de la Cordillère Centrale de Colombie quelques caractéristiques des terrassettes produites par le bétail bovin.

Aspects régionaux

9L’étude se situe aux alentours de Medellín, département d’Antioquia, aux environs de 6°. 30’ de latitude nord et 75° 30’ de latitude ouest, à des altitudes entre 1800 et 2500m. La vallée de Medellin, probablement d’origine tectonique, est encaissée entre des hauts plateaux peu incisés situés entre 2000 et 2600m d’altitudes et des versants dont les sommets atteignent 3050m (Fig. 3). Les roches sous-jacentes sont des gneiss et des amphibolites, principalement paléozoïques, et des quartz-diorites crétacées, généralement transformées en altérites, recouvertes en partie par des cendres volcaniques andésitiques quaternaires (probablement holocènes) (Gonzalez, 1996 ; Toro & Hermelin, 1993).

10Le climat est humide et correspond, selon la nomenclature de Holdridge (Espinal & Montenegro, 1977), à la forêt humide, dont les températures moyennes varient de 12 à 24° C et les pluies annuelles ont des moyennes comprises entre 1700 et 2100 mm. Les sols, qu’ils soient ou non dérivés de cendres volcaniques, sont acides, non saturés et possèdent en général un horizon organique épais, qui diminue progressivement par érosion mais aussi par oxydation en contact avec l’atmosphère (IGAC, 1982). Le défrichement de la région a commencé vers la fin du XVIII siècle, mais il a été impossible d’établir des dates plus précises pour l´implantation de chacun des pâturages étudiés.

Méthode

11Le but de l’étude étant la détermination des caractéristiques des terrassettes formées par surpâturage, il fallu d’abord procéder a la sélection des sites ; celle-ci s´avéra délicate, car l´usage établi dans les Andes colombiennes consiste, immédiatement après l’écobuage, à semer soit du maïs soit des pommes de terre. La culture de ces dernières laisse des sillons plus ou moins parallèles qui doivent être distingués des "pieds de vache". Après deux ou au maximum trois récoltes, l’appauvrissement des sols en nutriments est tel que la surface défrichée doit être transformée en pâturage. Il est donc possible de confondre ces évidences ou de trouver des terrassettes d’origine bovine superposées aux sillons agricoles préalables. (Fig. 5).

12Les sites furent choisis en fonction de leur proximité des voies de communication, mais surtout en tenant compte de la netteté avec laquelle on pouvait s´assurer d´une origine sans équivoque.

13Les mesures se prirent sur le terrain à l’aide d’une tige métallique graduée munie d’un niveau et d´un distanciomètre, (Fig 6). Les échantillons choisis furent analysés (matière organique, humidité et densité) dans les laboratoires de l’Université EAFIT.

Résultats

14L’inclinaison des pentes à partir desquelles apparaissent les pieds de vache dans la région étudiée est de 22°. 5, valeur basée sur la tendance centrale de 43 mesures, et ceux-ci se situent entre 22° et 46° (56 mesures) (Fig. 7).

15La pente transversale des terrassettes a donné une moyenne de 17° (273 mesures) et la pente longitudinale moyenne est de 5° (180 mesures). Le nombre de données est encore insuffisant pour déterminer s’il existe une différence significative due aux variations de la roche sous-jacente, bien que sur amphibolites et basaltes, les terrassettes semblent apparaître sur des pentes un peu plus fortes. Les mesures de densité faites sur échantillons secs donnent une moyenne de 0.78 g cm-3 pour ceux qui proviennent des "chemins" et 0.61 g cm-3 pour les autres. La pression effectuée sur le sol par les pattes du bétail a été calculée entre 4.0 et 6.5 kg cm-2.

Discussion

16Ce travail ne saurait être qu’une première approche servant à déterminer un paramètre pourtant crucial : la pente à partir de laquelle la détérioration des sols dédiés au pâturage devient apparente et peut rapidement se transformer en une série de phénomènes érosifs très destructifs. Cela ne signifie évidemment pas que les versants moins pentus échappent aux conséquences de ces activités, mais que celles-ci restent faibles, voire acceptables. Tout en étant encourageants, les résultats obtenus sont limités. Ils ne tiennent pas compte de variables comme le temps d´occupation des sols, l’intensité, les espèces implantées, ni de l’exploitation et ses méthodes (rotation de pâturages, engrais, etc.), bien que s’agissant d’élevage du type "extensif, ces variations semblent être relativement peu importantes.

17Une étude plus complète va être entreprise, basée sur l´emploi de méthodes photogrammétriques qui devraient permettre l’obtention rapide et sûre de données plus nombreuses afin d´améliorer l’analyse statistique.

18D´autre part ces travaux ne peuvent évidemment pas se limiter aux versants et aux collines humides. Les observations préalables faites sur les versants des dépressions sèches des cordillères montrent que le phénomène s´y présente d’une manière plus prononcée (Fig. 8) et peut dégénérer plus rapidement en système érosif généralisé (Fig. 9).

19L’un des instituts régionaux du département d´Antioquia chargé de la gestion l´environnement s´est intéressé aux résultats, ce qui permettra sans doute de continuer cette ligne de recherche, qui pourrait fournir des données très importantes pour réglementer l´usage des terrains d’une manière qui ressemble un peu plus au développement durable. L’apparition qui se généralise de modèles digitaux de terrain (DTM) devrait faciliter cette démarche. Les commentaires des experts seront les bienvenus.

LEYENDA DE LAS FIGURAS, Hermelin

Fig 1. Vue aérienne presque verticale d’un pâturage dans la région de Sta. Rosa de Osos, 150 km au nord de Medellín, altitude 2600m (le bétail, coin supérieur à droite, donne l’échelle)

Fig 1. Vue aérienne presque verticale d’un pâturage dans la région de Sta. Rosa de Osos, 150 km au nord de Medellín, altitude 2600m (le bétail, coin supérieur à droite, donne l’échelle)

Fig 2. Carte de la localisation de la région étudiée

Fig 2. Carte de la localisation de la région étudiée

Fig 3. Unités géomorphologiques principales

Fig 3. Unités géomorphologiques principales

Fig 4. Carte géologique régionale

Fig 4. Carte géologique régionale

Fig 5. Pieds de vache superposés à d’anciens sillons pour culture de pommes de terre (Boquerón, 5 km au NW de Medellín)

Fig 5. Pieds de vache superposés à d’anciens sillons pour culture de pommes de terre (Boquerón, 5 km au NW de Medellín)

Fig 6. Méthode employée pour la mesure des profils

Fig 6. Méthode employée pour la mesure des profils

Fig 7. Distribution des pentes où l’on observe des terrassettes

Fig 7. Distribution des pentes où l’on observe des terrassettes

Fig 8. Profil à Sta Fé de Antioquia, 100 km à l’ouest de Medellin, altitude 600m, pluie annuelle > 1000mm (dépression sèche)

Fig 8. Profil à Sta Fé de Antioquia, 100 km à l’ouest de Medellin, altitude 600m, pluie annuelle > 1000mm (dépression sèche)

Fig 9. Évolution des terrassettes vers l’érosion géneralisée et les mouvements de masse, Sta Fé de Antioquia

Fig 9. Évolution des terrassettes vers l’érosion géneralisée et les mouvements de masse, Sta Fé de Antioquia

Bibliographie

Bibliographie

Aristizabal, A, F, & Hermelin, M., 2008. Los caminos de ganado en las tierras alas del departamento de Antioquia : una primera aproximación. Boletín de Ciencias de la Tierra, Universidad Nacional, Medellín, No 24 ; 55-71.

Colmenares, G., l73. Historia económica y social de Colombia, 1537-1719 Ed. La Carreta y Ed. La Oveja Negra, Medellín, 477p.

Espinal, L. S. & Montenegro, E., 1977. Mapa de formaciones vegetales de Colombia. Instituto Geográfico A. Codazzi, Bogotá, mapa 1 :500 000, Bogotá.

González, H., 1996. Mapa geológico del departamento de Antioquia 1 :400 000, Ingeominas, Bogotá.

IDEAM, 2008. Procesos dominantes de la degradación de suelos y tierra en Colombia. http://www.ideam.gov.co/publica/index4.html.

IGAC (Instituto Geográfico A. Codazzi), l982. Mapa de suelos del Departamento de Antioquia, 1 : 500 000 IGAC, Bogotá.

Khobzi, J., Lecarpentier, C., Oster, R. & Pérez, 1978. L’érosion en Colombie Bull. Inst. Fr. Et. Andines, v. 7, p. 23-37 Leon Sicard T., 2009, Relación agricultura-ambiente en la degradación de la tierra en Colombia http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/IDEA/2007223/html/contenido.html

Malagón, D. C., Pulido, R. C., Llinás, R. R. & Chamarro, B. C., 1995 Suelos de Colombia. IGAC, Bogotá, 632p.

Moeyerson, J., l989/90. Les glissements de terrain au Rwanda occidental : leurs causes et les possibilités de leur prévention. Cahiers ORSTOM, série Pédologie, 25, 1-2 : 131-149. Murgueitío, E., 2003. Impacto ambiental de la ganadería de leche en Colombia y alternativa de solución. Livestock Research for Rural Development V. 15 (10) www.cipav.org.co/Irrd/Irrd15/10/cont1510.

Parsons, J.J., 1988. The scourge of cows, a special section on cultural geography. Earth Review, Whole Spring 1988, 10p.

Poulemard, J., Decroix, L. & Janeau, J.L., 1996. Surpâturage et formation de terrassettes sur les versants de la Sierra Madre Occidentale (NW du Mexique). Revue de Géomorphologique Alpine, 84, 84-2 : 77-86.

Toro, G. & Hermelin, M., 1993. Stratigraphy of volcanic ashes of south Antioquia, Colombia. Quaternary of South America and Antartic Peninsula, v. 8. : 120-217.

Usselmann, P., 1987. Un acercamiento a las modificaciones del medio físico latinoamericano durante la colonización. Bull. Inst. Fr. Et. Andines, 26 : 127-135.

Table des illustrations

Titre Fig 1. Vue aérienne presque verticale d’un pâturage dans la région de Sta. Rosa de Osos, 150 km au nord de Medellín, altitude 2600m (le bétail, coin supérieur à droite, donne l’échelle)
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/13439/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 280k
Titre Fig 2. Carte de la localisation de la région étudiée
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/13439/img-2.jpg
Fichier image/jpeg, 116k
Titre Fig 3. Unités géomorphologiques principales
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/13439/img-3.jpg
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Titre Fig 4. Carte géologique régionale
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/13439/img-4.jpg
Fichier image/jpeg, 216k
Titre Fig 5. Pieds de vache superposés à d’anciens sillons pour culture de pommes de terre (Boquerón, 5 km au NW de Medellín)
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/13439/img-5.jpg
Fichier image/jpeg, 204k
Titre Fig 6. Méthode employée pour la mesure des profils
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/13439/img-6.jpg
Fichier image/jpeg, 76k
Titre Fig 7. Distribution des pentes où l’on observe des terrassettes
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/13439/img-7.jpg
Fichier image/jpeg, 76k
Titre Fig 8. Profil à Sta Fé de Antioquia, 100 km à l’ouest de Medellin, altitude 600m, pluie annuelle > 1000mm (dépression sèche)
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/13439/img-8.jpg
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Titre Fig 9. Évolution des terrassettes vers l’érosion géneralisée et les mouvements de masse, Sta Fé de Antioquia
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/13439/img-9.jpg
Fichier image/jpeg, 1,9M

Auteurs

U. EAFIT, Medellin, Colombie, courriel : hermelin@eafit.edu.co

U. EAFIT, Medellin, Colombie, courriel : hermelin@eafit.edu.co

© IRD Éditions, 2012

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