Version classiqueVersion mobile

Terres d’altitude, terres de risque

 | 
Georges De Noni
, 
Marc Viennot
, 
Jean Asseline
, 
et al.

Mesurer l'érosion et le ruissellement

Chapitre 5. Caractéristiques des stations

Texte intégral

1La Sierra a été divisée en cinq grands bassins, à la superficie comprise entre 8 000 et 12 000 km2 (carte 14). Quatre d'entre eux se situent à l'intérieur de la Sierra : bassins volcaniques de Guayllabamba et de Pastaza, dans la Sierra nord et centre, et bassins cristallins et sédimentaires de Santiago et de Catamayo, dans la Sierra méridionale. Le cinquième, le bassin de Guayas, est situé sur le piedmont détritique de la Sierra, du côté occidental côtier, et porte des fronts pionniers paysans anciens.

2Au sein de ces grands bassins, les sites des stations ont été sélectionnés selon un certain nombre de caractéristiques estimées représentatives. Nous nous sommes référés à la topographie (pentes et altitudes), aux manifestations de l'érosion, au climat et aux sols – notamment à l'influence des matériaux volcaniques – ainsi qu'aux principaux types de minifundios et de cultures.

Les bassins versants volcaniques de Guayllabamba et de Pastaza

3Ces deux bassins sont taillés dans des formations volcaniques, essentiellement pyroclastiques, qui sont le type de substrat qui forme l'ossature de la Sierra du Nord et du Centre. Ils englobent des éléments de relief appartenant aux hautes terres de la cordillère et aux vallées de la dépression, qui sont les deux unités physiques dominantes.

Les cordillères à hauts volcans

4Les cordillères de la Sierra volcanique se caractérisent par des dénivelés considérables : de l'ordre de 3 000 à 3 500 m du côté extérieur et de 1 500 à 2 000 m au-dessus de la dépression. Les lignes de crêtes des cordillères se situent en moyenne à une altitude de 4 000-4 200 m et portent quelques grands volcans qui dépassent 5 000 m (cf. carte 9).

Carte 14 — Grands bassins de l'Équateur

5Les cordillères sont formées par trois types de paysages, d'est en ouest (fig. 9 et 10) :

  • entre 3 000-3 200 m et 3 600-3 800 m d'altitude, les versants internes sont de longs versants rectilignes, de 40 % à 70 % de pente, situés au-dessus des bassins de la dépression et qui portent l'essentiel des cultures du minifundio ;
  • au-dessus de 3 600-3 800 m, les hautes terres présentent de grosses croupes convexes aux pentes comprises entre 20 % et 40 % jusqu'à 4 000-4 200 m d'altitude. Cette altitude est dépassée lorsque les hautes terres portent un volcan. Dans ce cas, la neige et la glace sont pérennes à partir de 4 600-4 800 m d'altitude ;
  • entre les hautes terres et les piedmonts côtiers et amazoniens (500-600 m d'altitude) se développent les versants externes, longs versants rectilignes qui descendent en pente régulière (40 %-70 %) avant de se raccorder aux premiers cônes de déjection situés au pied de la chaîne.

Carte 15 — Typologie des principales classes de pente

6Dans l'ensemble, les pentes sont fortes, voisines de 40 % ou supérieures (cf. carte 15). En raison des fortes altitudes et de la situation des cordillères, le climat est humide et froid. Les précipitations sont très élevées, de l'ordre de 2 000 à 4 000 mm par an selon les secteurs. Les effets du gel sont sensibles, en fonction de l'exposition des versants et de l'altitude. Les températures maximales dépassent rarement 20 °C et les minimales ont sans exception des valeurs inférieures à 0 °C. Les moyennes annuelles, quoique très variables, fluctuent le plus souvent entre 4 et 8 °C (Pourrut, 1994).

Fig. 9 — Coupe de cordillière à cordillière, traversant le bassin de Catambe

Les sols et leur environnement

7Les sols étant dérivés du substrat volcanique, ce sont des andosols. Leur répartition (cf. carte 4 et fig. 9 et 10) est fortement dépendante des différents paramètres du milieu physique, notamment :

  • de la pluviométrie élevée, qui favorise une altération poussée des matériaux d'origine, et permet le développement d'andosols riches en allophanes. Dans les montagnes humides, les verres volcaniques s'altèrent en donnant un minéral, l'allophane. Cette dernière est un silicate d'alumine, comme l'argile, mais elle s'en distingue par sa structure amorphe et non pas organisée en feuillets. L'allophane favorise la formation de microagrégats très foncés, de densité apparente faible (0,5-1), et stables, du moins avant la mise en culture (Colmet-Daage et al., 1967, 1969 ; Quantin, 1992 a ; Duchaufour, 1995) ;
  • de l'altitude, qui guide la répartition de différents types de sols sur les versants ; un étagement des sols apparaît depuis les hautes terres froides jusqu'au pied des versants où régnent d'autres conditions climatiques.

Fig. 10 — Coupe traversant le volcan Chimborazo, depuis le versant interne oriental jusqu'au piedmont côtier

8La coupe de la figure 9 permet d'apprécier l'organisation des andosols sur les hautes terres et les versants internes dans le bassin versant de Guayllabamba. Cette coupe, de direction NW-SE, traverse la dépression centrale dans le bassin de Quito depuis le volcan Mojanda, dans la cordillère occidentale, jusqu'au volcan Cayambe, dans la cordillère orientale. Des hautes terres vers les versants internes, on distingue :

  • au-dessus de 4 500 m, d'altitude, les rankers d'érosion (Orthents)1. Ils sont composés d'un mince horizon noir, épais d'une quinzaine de centimètres, discontinu, riche en matière organique et d'aspect tourbeux. Il repose sans transition sur les roches de la cordillère, en place ou remaniées ;
  • entre 3 800-4 000 m et 4 500 m d'altitude, les rankers andiques d'altitude (Cryaquands). Épais de 20 à 25 cm, ces sols, de couleur noire, sont riches en verre peu altéré et en matière organique peu humifiée, à aspect de tourbe. Naturellement protégés par la végétation très dense du paramo, ces sols subissent par endroits, néanmoins, les premiers effets des fronts pionniers d'altitude ;
  • entre 3 500 et 3 800 m d'altitude, les andosols désaturés perhydratés (Hydrudands). Développés sur plus de 1 m d'épaisseur, ils présentent des taux de matière organique et de débris végétaux non décomposés importants ainsi qu'un haut degré d'hydratation (Colmet-Daage et al., 1967, 1969). Comme les sols précédents, ils portent une dense couverture herbacée de paramo. À leur limite inférieure apparaît un autre type de végétation naturelle constituée d'arbustes en formation très serrée, le matorral. L'agriculture, notamment l'élevage, s'intensifie dans cet étage ;
  • entre 3 200 et 3 500 m d'altitude, les andosols désaturés hydratés (Melanudands). Épais également, ces sols sont riches en allophanes et moins hydratés. Ils présentent en surface un horizon humifère brun foncé d'une dizaine de centimètres, de structure fine, peu décomposé, passant progressivement à un horizon B massif, beige clair, de texture limoneuse. Ils sont fortement anthropisés et portent le damier caractéristique des petites parcelles contiguës du minifundio, où sont associés orge, pomme de terre et fève. Ce type de sol et les activités qui y sont associées sont surtout présents dans le bassin de Guayllabamba.

Paysage de cordillère à haut volcan, situé dans le grand bassin versant de Pastaza, sur les versants et hautes terres (3 400 m) qui bordent le bassin de Riobamba. Au premier plan, les paysans terminent la récolte de l'orge. Cet étage est désormais consacré à la culture alors qu'on y trouvait habituellement paramo et matorral. Au second plan apparaissent les neiges et glaces pérennes du volcan Chimborazo.

9Dans le bassin de Pastaza, la répartition des sols montre une variante importante dans l'étage compris entre 3 200 et 3 500 m d'altitude, où les sols dominants sont les andosols vitriques (Vitrudands). D'épaisseur moyenne (de l'ordre de 0,50 m), ils sont moins évolués que les précédents (climat plus sec, substrat plus jeune proche des volcans). Ils ont une couleur claire et sont pauvres en matière organique et sans structure. Ils sont néanmoins aussi fortement anthropisés par le minifundio que dans le bassin de Guayllabamba.

10Compte tenu de la forte emprise du minifundio sur les andosols désaturés hydratés et sur les andosols vitriques, entre 3 200 et 3 500 m, deux sites de station correspondant à ces situations ont été choisis : Mojanda, dans le bassin de Guayllabamba et Riobamba, dans le bassin de Pastaza.

La station de Mojanda

11La station de Mojanda est placée sur le versant oriental du volcan Mojanda, à mi-chemin entre le pied du versant et le sommet de cet édifice. Le modelé, qui résulte de la superposition de plusieurs dizaines de mètres de pyroclastites (cendres noires fines avec quelques intercalations de pierres ponces), est relativement régulier dans son ensemble. La station de mesure a été installée à 3 300 m, sur un versant de 40 % de pente (cf. fig. 11).

Fig. 11 — Coupe dans le bassin de Quito, où sont situées les stations de Tumbaco, Cangahua et Mojanda

  • 2 Test mis au point en Nouvelle-Zélande par Fieldes et Perott (1966). Au contact de cette solution, (...)
  • 3 Centième de mole par kg, ce qui correspond au milliéquivalent pour 100 g de sol sec, qui est l'aut (...)

12Les sols sont des andosols hydratés désaturés de 0,5 à 0,8 m d'épaisseur (tabl. VI). Ils sont caractérisés par la superposition d'un horizon organique noir, limono-argileux et friable, de structure fine surtout visible sur les deux premiers centimètres après déshydratation, et d'un horizon plus clair, gris sombre à l'état sec et plus argileux. Ces deux horizons sont poreux et remarquablement prospectés par les racines, ils présentent une réaction au fluorure de sodium (Duchaufour, 1995)2 qui traduit la présence d'un complexe organo-minéral, généralement riche en allophanes lorsque le substrat est d'origine volcanique. Au-delà de 0,5-0,6 m, on passe progressivement à une cendre grise renfermant quelques éléments de ponce millimétrique peu altérés. Ces sols sont faiblement acides et désaturés, avec une capacité d'échange proche3 de 20 cmol kg-1. Le calcium est dominant, le potassium et le magnésiumest sont présents et la carence en phosphore est manifeste, celui qui existe ayant une forme inassimilable (cf. tabl. VI).

13De par l'altitude, le climat de la station de Mojanda est relativement froid. Les températures moyennes annuelles sont inférieures à 12 °C, avec des maximales ne dépassant guère 20 °C. Les gelées sont fréquentes pendant les 2 saisons sèches (de juin à août et de décembre à janvier) et chaque fois que le ciel reste dégagé plus d'une semaine. Les hauteurs moyennes de pluies augmentent globalement avec l'altitude, à la station elles atteignent 900 mm par an. Les chutes de grêle sont assez fréquentes.

14La région de Mojanda est située en plein minifundio récent. Au cours des trois décennies passées, le paysage s'est fortement modifié, passant du paysage ouvert lié aux grandes haciendas au minifundio bocager. Actuellement, l'utilisation, de plus en plus courante, du tracteur tend à faire disparaître les aménagements précédents qui, bien que n'étant pas prévus à l'origine pour la lutte anti-érosive, permettaient de dissiper une grande partie de l'énergie du ruissellement. Dans ce milieu, les paysans cultivent l'orge, la pomme de terre et la fève, et pratiquent un pâturage extensif.

15En raison de la longueur des cycles culturaux due au froid et à l'absence d'une véritable saison sèche dans l'année, le calendrier cultural est d'une grande souplesse et il n'est pas rare de voir, à la même époque, des champs d'orge à tous les stades de maturité. Cela explique que les parcelles et les sols puissent rester nus à n'importe quel moment, ce qui augmente d'autant les risques d'érosion.

La station de Riobamba

16Le site de Riobamba est localisé sous le vent du grand volcan Chimborazo (6 310 m), précisément sur le tiers inférieur du versant méridional de cet édifice, à 3 250 m d'altitude (cf. coupe de la fig. 10). Le versant présente un profil rectiligne et régulier, à forte pente (35 % à la station).

17Sur 1 m d'épaisseur environ, le versant porte des pyroclastites sablo-ponceuses auxquelles succède en profondeur un matériau plus hétérogène, composé de gros blocs pris dans une matrice fine, d'origine vraisemblablement morainique. Sur ces formations s'est développé un andosol vitrique. Celui-ci se caractérise par une faible différenciation des horizons : au sommet existe un horizon gris, épais de 0,15 à 0,20 m, faiblement humifère, à peine structuré, riche en restes végétaux mal décomposés et non incorporés à la matière minérale. En dessous se trouve un horizon un peu plus sombre, pauvre en matière organique, d'une quarantaine de centimètres d'épaisseur. La réaction au fluorure de sodium est faible et tardive, ce qui traduit une faible quantité d'allophane. La texture est à dominante de limons et de sables fins, à caractère battant (cf. tabl. VI).

Station de mesure de l'érosion de Riobamba, à 3 250 m d'altitude. La photo est centrée sur la grande parcelle expérimentale de ruissellement qui porte des bandes enherbées isohypses ; sur le côté droit apparaît partiellement l'une des petites parcelles expérimentales. La pente générale de la station est de 35 %. Les projections volcaniques sont importantes car le volcan Chimborazo est tout proche ; les sols qui en dérivent sont des andosols vitriques.

18Sur ce versant, les précipitations moyennes annuelles sont de l'ordre de 700 mm, sans mois suffisamment sec pour avoir une incidence sur les cultures. Les précipitations les plus fortes ont lieu en octobre puis en mars-avril, la saison humide se caractérisant par la présence de longues périodes de brouillard et de crachin. Les températures moyennes annuelles sont légèrement supérieures à 10 °C, sans que les maximales ne dépassent 20 °C. Comme à Mojanda, le risque de gelée, qui peut intervenir à n'importe quel moment de l'année, est fort, particulièrement entre juin et août et de décembre à janvier, ce qui coïncide avec les deux saisons sèches. Le versant aménagé par le minifundio porte des cultures de pomme de terre, d'orge et de fève, avec quelques parcelles d'oignons. Les calendriers culturaux ne suivent pas de règle précise et sont très contraignants pour les sols : la jachère n'est pas pratiquée et les cultures se succèdent dans le temps sans véritable période de repos pour le sol.

19Sur le site du versant et à proximité de la station, les parcelles cultivées révèlent de nombreuses griffes d'érosion d'échelle centimétrique ainsi que des atterrissements sableux décimétriques au bas des parcelles. En bordure de certains champs délimités par des haies vives, le vent, actif durant la saison sèche estivale, a favorisé la formation de petites accumulations sableuses d'échelle centimétrique et décimétrique.

La dépression pyroclastique

20La dépression s'étend entre 2 500 et 3 000 m d'altitude. Elle forme un long couloir logé entre les deux cordillères dont la largeur maximale n'excède pas 40 km. Elle est constituée par une enfilade de bassins d'effondrement (Sauer, 1965) où se sont accumulés d'importants dépôts pyroclastiques. Sa topographie est évidemment moins accidentée que celle des cordillères. Quelques bassins comme celui de Quito et de Latacunga présentent de larges fonds plats (cf. cartes 3 et 15).

21Abritée par les cordillères, la dépression n'est que moyennement arrosée, avec des précipitations de l'ordre de 500 à 800 mm am-1, réparties en deux saisons (de février à mai et de septembre à novembre). Dans quelques secteurs de bassins en situation déprimée (< 2 000 m) et vallées basses, les pluies sont inférieures à 500 mm an-1.

Les sols et leur environnement

22Les sols de la dépression, utilisés pour la culture du maïs par le minifundio et pour l'élevage par les haciendas, sont des andosols, comme dans la cordillère, mais ils sont moins riches en allophanes et montrent une moindre altération des pyroclastites (coupe de la fig. 9). Ce sont :

  • des sols molliques (Hapludolls et Argiudolls). Moyennement profonds, de l'ordre de 0,80 m, de couleur brun sombre, ils sont bien pourvus en matière organique, en argiles de type montmorillonites, ce qui leur confère une bonne structure. Ils portent essentiellement des pâturages et ne montrent pas de signe évident d'érosion ;
  • des andosols vitriques (Vitrudands) identiques à ceux observés sur les cordillères. En règle générale, ces sols sont insuffisamment protégés par une végétation rare, fragile et à faible vitesse de croissance. Ils sont particulièrement sensibles à la surexploitation, voire au pâturage par les caprins, qui favorisent le déclenchement du ruissellement concentré ;
  • des andosols à horizons indurés (Durudands, Durustands). Ces sols peu évolués et peu profonds, et qui témoignent d'une érosion active, couvrent des surfaces importantes. Ils résultent du décapage des sols molliques et des andosols vitriques et montrent un mince horizon meuble de surface, de 0,20 à 0,30 m d'épaisseur, situé sur les horizons indurés appelés « cangahua » (Custode et al., 1992). Ces derniers affleurent assez largement en raison de l'érosion qui a fait disparaître l'horizon de surface.

Tabl. VI — Analyse des sols des stations de Mojanda et Riobamba

  • * résultats supérieurs à 100

*
Tabl. VII — Analyse des sols des stations de Tumbaco et Cangahua

Tabl. VIII — Analyse des sols des stations de Jadan, Vega Grande et Ventanas

  • 5 Ce type d'horizon est également présent dans le bassin versant de Pastaza. La mesure du ruissellem (...)

23Étant donné l'importance de cette formation, deux stations où la cangahua5 est bien représentée ont été retenues dans la dépression : l'une à Tumbaco et l'autre à Cangahua, toutes deux situées dans le bassin de Guayllabamba.

La station de Tumbaco

24La station de Tumbaco se situe à une trentaine de kilomètres à l'est de Quito, au lieu-dit « La Tola », à 2 600 m d'altitude. La pente moyenne est de 20 %. La coupe de la fig. 11 montre sa situation précise au pied du versant sud du volcan Ilalo. Dans cette région, les formations du fond de la dépression portent des pyroclastites récentes situées au-dessus de la cangahua. Lorsque les pyroclastites sont érodées, la cangahua affleure. L'effervescence à l'acide du sol et de la cangahua est due à la présence de calcaire actif. Le calcium et parfois le magnésium et le potassium sont des éléments dominants. Le sol a une capacité d'échange supérieure à 20 cmol kg-1 et un pH neutre ou légèrement alcalin (cf. tabl. VII).

25Le sol est un andosol mollique tronqué, où l'horizon argileux a disparu par fluage sur la cangahua. Ce schéma est classique dans cette zone car les sols de ce type présentent une forte susceptibilité au mouvement en masse. À terme, seul subsiste donc l'horizon sablo-limoneux qui sert de support aux cultures et qui n'offre guère de résistance au ruissellement concentré. En raison de sa faible profondeur, de 0,30 à 0,40 m d'épaisseur au-dessus de la cangahua, les incisions ne dépassent pas la taille des griffures et des rigoles d'échelle centimétrique. L'évolution tend naturellement vers un décapage généralisé de la cangahua. Ce phénomène est moins visible sur les parcelles cultivées : les agriculteurs fragmentent et pulvérisent la cangahua et l'incorporent au sol lorsque ce dernier atteint une épaisseur inférieure à 0,20 m. Hors des parcelles de cultures, par étapes successives, de larges surfaces de cangahua, d'échelle hectométrique sont décapées. Bien que l'érosion concentrée soit peu active sur cette formation, ces secteurs posent un problème important en raison de la faible perméabilité et de la forte induration qui la caractérisent.

26Si la cangahua est une surface peu érodible, elle est en revanche très ruisselante. Le ruissellement, essentiellement diffus, y transporte des quantités d'eau importantes qui sont transférées dans les zones plus basses. Ces reports hydriques sont fréquemment à l'origine d'une reprise de l'érosion concentrée, particulièrement néfaste dans les sols arables situés à l'aval.

27Le climat est rythmé par l'alternance dans l'année de deux saisons humides et de deux saisons sèches. Les moyennes des précipitations sont de l'ordre de 700 mm. La saison sèche est accompagnée de vents chauds et secs, de type fœhn, qui soufflent de 11 heures à 17 heures en provoquant une déshydratation accélérée des sols et de la végétation. La température moyenne annuelle de 17°C traduit une moyenne des minimales de 10°C et une moyenne des maximales de 25°C.

Après le choix des sites des stations, l'installation pratique des parcelles de ruissellement, la démarche participative se poursuit par le travail du sol afin de préparer le lit de semence. Ici, les paysans de la commune de Chuspiaco travaillent le sol de l'une des parcelles expérimentales de la station de Tumbaco en utilisant le traditionnel asadon. Le travail est assez pénible, car la cangahua indurée se trouve à faible profondeur et il est parfois nécessaire de pulvériser les gros blocs qui se trouvent en surface.

28Le site est habité par des communautés indigènes, organisées en minifundio, qui cultivent essentiellement le maïs sur de toutes petites propriétés au parcellaire éclaté. Sur les zones d'affleurement de la cangahua associée à des placages résiduels de sol d'échelle décimétrique, des eucalyptus ont été plantés pour lutter contre les reports hydriques. Mais cette protection s'avère insuffisante et l'érosion des placages de sol associée à l'action du ruissellement diffus sur la cangahua continuent à se manifester. En comparaison, les secteurs colonisés par le développement spontané de la prairie à kikuyu (Penisetum clandestinum) dissipent plus efficacement l'action du ruissellement.

La station de Cangahua

29Elle est localisée face au volcan Mojanda, au pied des premières pentes qui constituent les versants internes de la cordillère orientale. La coupe de la fig. 11 montre que la station se situe un peu au-dessus de la zone de glacis-terrasse évoquée précédemment, à 2 800 m d'altitude sur une pente de l'ordre de 18 %.

30Ce site porte bien son nom, car les pyroclastites récentes ont disparu par érosion et la cangahua affleure largement. Ce site est plus dégradé encore que celui de Tumbaco, il n'y a plus guère de dépôt ni de sol sur la cangahua. Malgré cela, les paysans qui n'ont pas émigré utilisent certaines techniques pour travailler la cangahua, non cultivable dans son état induré. Pour y parvenir, ils la défoncent, la pulvérisent pour la rendre meuble et ajoutent un amendement à base de fiente de poulet et de sciure de bois. Le sol du site est donc le résultat de différentes opérations anthropiques. Compte tenu de la difficulté de ce travail, les paysans cherchent à atteindre une épaisseur minimale pour le labour, de l'ordre 0,2 à 0,3 m. Le matériau obtenu est très fin, d'aspect farineux, riche en sables fins et en limons ; son pH proche de 7 (cf. tabl. VII). Il est remarquablement susceptible à l'érosion. Dans les zones non reprises pour la culture, les surfaces de cangahua constituent comme à Tumbaco un réel danger pour les secteurs situés plus bas, en raison des reports hydriques qu'elles favorisent.

31Le climat présente les mêmes caractéristiques qu'à Tumbaco. Le site de Cangahua est un peu moins arrosé (550 mm par an) en raison de sa position sous le vent de la cordillère orientale. Durant les mois de juin, juillet et août, sous l'action des vents secs et chauds alors que l'insolation est maximale, le sol ne dispose pas d'une humidité suffisante pour permettre les cultures annuelles. Une année sur trois, ce phénomène intervient également en décembre et janvier, lorsque la petite saison sèche se prolonge ou lorsque les pluies précédant cette période ont été faibles.

32Un minifundio ancien, constitué de cultures de subsistance où prédomine le maïs associé à la fève et au haricot grimpant, occupe le secteur. La végétation commune est le pâturage à kikuyu, les bois d'eucalyptus et les arbustes épineux (chilca). En règle générale, la végétation protège peu le sol, le taux de couverture est faible en raison de la faible pluviométrie, de l'action du bétail et des besoins humains en bois d'œuvre et de chauffage.

Les bassins versants cristallins et sédimentaires de Santiago et Catamayo

Les cordillères du socle

33Comme l'ensemble de la Sierra, la Sierra méridionale est composée de deux ensembles topographiques principaux : les cordillères et la dépression. Les principales différences résident dans la baisse générale des altitudes et l'absence de formations volcaniques récentes.

34De manière générale, les lignes de crêtes sont moins élevées : dans la région de Cuenca, les sommets ne dépassent guère 3 500-4 000 m et ils atteignent à peine 3 000 m dans la région de Loja (coupe de la fig. 12). Les pentes des versants présentent également des valeurs élevées (> 40 %) et les précipitations sont comprises entre 1 500 et 2 000 mm par an. La répartition des sols est la suivante :

  • en zone humide, sur les hautes terres et les versants externes, tant à l'ouest qu'à l'est, le processus de ferrallitisation est général. Sur les pentes les plus fortes (40-70 %), des rankers d'érosion (Orthents) sont associés à des sols ferrallitiques humifères d'altitude peu épais (Dystropepts). Ces sols semblent bien résister à l'érosion grâce à la couverture naturelle, homogène et dense prodiguée par le chaparral, équivalent du matorral que l'on trouve au Nord ;
  • en zone plus sèche, mieux abritée des pénétrations océaniques, sur les versants internes des cordillères (2 500-3 000 m), on trouve des sols érodés peu évolués (Orthents), associés à des sols ferrallitiques. Plus bas, on passe à des sols fersiallitiques qui portent des marques parfois importantes d'érosion en liaison avec l'extension du minifundio (cf. carte 4).

Fig. 12 — Coupe de cordillère à cordillère traversant les bassins de Catamayo et de Loja

La dépression sédimentaire

35La dépression révèle également un abaissement progressif des altitudes, comprises du nord au sud entre 2 600-2 800 m et 1 500 m, ainsi qu'une largeur plus faible, inférieure à 10-15 km. Les deux bassins principaux, Cuenca et Loja, sont remplis de dépôts détritiques très épais (argiles, sables, conglomérats), faisant place ponctuellement à des roches plus résistantes (argilites, grès) disposées en reliefs monoclinaux. Les totaux annuels de précipitations sont compris entre 500 et 800 mm par an et descendent à moins de 500 mm par an dans les vallées les plus basses.

36Les sols sont organisés selon deux types d'associations (fig. 12 et 13) :

  • d'une part, les sols ferrallitiques et fersiallitiques, qui se trouvent sur les hauts versants et les glacis sablo-caillouteux disséqués ;
  • d'autre part, les sols molliques et les sols vertiques (Argiustolls, Ustropepts), qui occupent les fonds de bassins et les versants périphériques. Dans l'ensemble, ils renferment une charge caillouteuse importante. L'essentiel des activités agricoles se situe sur ces sols : les haciendas se sont développées sur les secteurs les plus plans, où les risques d'érosion sont très faibles et le minifundio s'est étendu sur les versants bas et moyen, où on relève des manifestations actives de ruissellement diffus relayé par le ruissellement concentré. Dans les secteurs de défrichement les plus anciens, l'évolution des versants a conduit à un ravinement généralisé de type bad-lands (cf. fig. 4)

37Par comparaison avec la Sierra du Nord et du Centre, les zones aménagées de la Sierra méridionale affectées par l'érosion accélérée sont réparties de manière plus lâche. Outre les facteurs du milieu physique qui peuvent expliquer cette différence, un autre facteur possible tient aux densités de population : elles sont inférieures à 50 habitants par km2 et plus faibles que dans la Sierra volcanique du Nord (Delaunay, 1989).

38Le choix des stations s'est porté sur les versants moyens et bas de la dépression méridionale, là où la population est la plus nombreuse et l'érosion par ruissellement la plus active. Deux stations ont été retenues sur la base de ces critères : l'une à Jadan, dans le bassin versant de Santiago, et l'autre à Vega Grande, dans le bassin versant de Catamayo.

La station de Jadan

39Jadan se situe au nord-est du bassin de Cuenca, sur la rive gauche de la rivière Paute, qui draine le principal sous-bassin du bassin de Santiago. L'État équatorien a installé un énorme barrage hydroélectrique sur le Paute qui représente la principale source d'électricité du pays. Ce barrage enregistre une sédimentation croissante qui traduit une érosion importante dans la zone d'impluvium où se situe précisément la station de Jadan.

40La situation du site est indiquée sur la coupe de la figure 13. La coupe traverse le bassin de Cuenca selon une direction NNW-SSW. Ce secteur possède les principales caractéristiques qui distinguent la Sierra méridionale du reste de la Sierra : des sols autres que les andosols, en raison de l'absence de pyroclastites récentes, un relief plus modeste, caractérisé par une dépression de faible largeur et des cordillères dont l'altitude est toujours inférieure à 4 000 m. Sur le site, la station est installée sur le versant occidental d'un relief résiduel culminant à 2 900 m et développé dans les dépôts détritiques du bassin (argilites métamorphisées, argiles et sables) qui ont été basculés selon un pendage vers le SW.

Fig. 13 — Coupe du site de la station de Jadan, dans le bassin de Cuenca

41La station proprement dite est située à 2 700 m d'altitude sur un versant d'argilites, à faciès de schistes peu résistants. La pente générale est de l'ordre de 22 %. Les sols, peu épais dans l'ensemble (de 0,20 à 0,40 m), sont des rankers d'érosion, caractérisés par la présence d'un mince horizon brun sablo-limono-argileux (0-0,10 m) renfermant jusqu'à 30 % d'éléments caillouteux centimétriques ; lui succède un horizon clair, très riche en fragments d'argilites schisteuses mêlées à une terre fine limono-argileuse (cf. tabl. VIII). Les altérites, épaisses d'une vingtaine de centimètres, sont présentes à faible profondeur, entre 0,40 et 0,60 m, puis apparaissent les argilites faiblement désagrégées. Les orages violents provoquent un fort ruissellement concentré, caractérisé par un chevelu dense de rigoles d'échelle centimétrique. On note par endroits la présence de ravines d'échelle décimétrique, incisant le sol jusqu'au substrat. Une zone totalement ravinée en bad-lands, d'échelle hectométrique, est également présente sur le site.

Campagne de simulation de pluies sur la station de Jadan, dans la dépression sédimentaire de la Sierra méridionale (2 700 m d'altitude, 22 % de pente). Dans le cadre d'une démarche participative globale, les paysans sont également invités à suivre ce type de technique. La participation est bonne en général, car cette technique est un outil de démonstration et de vulgarisation apprécié. Elle permet de simuler rapidement les grands principes de l'érosion due à l'eau de pluie et de montrer l'impact de l'homme sur le sol et l'intensité des processus.

42Le climat est de rythme équatorial et présente deux saisons humides et deux saisons sèches. La pluviométrie, de l'ordre de 700 mm par an, est identique à celle du site de Tumbaco. Le site est occupé par le minifundio organisé en champs de petite taille (moins de 5 ha). La possibilité d'irrigation a favorisé une utilisation diversifiée de l'espace agricole et des productions qui associent :

  • la canne à sucre et les légumes produits à proximité et en contrebas du site, dans la zone alluviale ;
  • un élevage extensif, sur le sommet du versant où existent des secteurs érodés sans sol ;
  • le maïs, cultivé sur les versants dans les secteurs où l'épaisseur du sol est encore suffisante.

La station de Vega Grande

43La station est située sur la rive occidentale de la rivière Catamayo, sur un versant de 25 % de pente et de faible altitude (1 500 m). Il est représentatif de la topographie de cette partie de la Sierra où les altitudes sont les plus basses. La coupe de la figure 14, qui traverse la vallée de la rivière Playas puis le petit bassin de Catamayo, illustre cet aspect : les points bas sont inférieurs à 2 000 m, voire localement à 1 500 m, quant aux points les plus hauts, ils avoisinent 3 000 m d'altitude. Le versant s'est formé sur le vieux complexe volcanique qui constitue le socle de la cordillère occidentale. En raison d'une pluviométrie annuelle faible, les altérites sont peu épaisses, de l'ordre de 0,20 à 0,3 m. Sur le site, elles sont remaniées et forment des dépôts colluviaux de 0,60 à 0,80 m d'épaisseur. Le sol développé sur ce matériau est un sol vertique, peu épais (0,20 à 0,30 m d'épaisseur) et de texture argileuse. Il présente de nombreux éléments grossiers de toutes tailles, une structure finement grenue, de couleur brun rouge, avec des fentes en surface qui se poursuivent dans le profil selon des directions verticales ou obliques.

44Le pH est faiblement acide, la capacité d'échange supérieure à 40 cmol kg-1 et le taux de matière organique supérieur à 4 % (cf. tabl. VIII). Ces sols sont associés dans le paysage à des zones dénudées qui évoluent progressivement en bad-lands.En raison de son altitude assez basse, le climat du site est chaud (25 °C pour les moyennes mensuelles). Les totaux pluviométriques sont de l'ordre de 600 mm en moyenne par an.

Fig. 14 — Coupe du site de la station de Vega Grande, dans le bassin versant de Catamayo

45Les versants du type de celui de Vega Grande sont dédiés à la culture du maïs et sont occupés par un parcellaire en petits damiers caractéristiques du minifundio. Ici aussi, l'introduction du tracteur fait reculer le bocage, facilitant ainsi l'action du ruissellement concentré, dynamique dominante sur les versants aménagés. Des cultures de rente, la canne à sucre en particulier, se trouvent dans les zones alluviales irriguées (les « Vegas » signalées sur la coupe de la fig. 14).

Le bassin versant de Guayas

Une station de piedmont

46À des fins comparatives, une station a été choisie à l'extérieur de la Sierra, dans une zone du piedmont côtier du grand bassin de Guayas. Bien que soumise à des conditions typiquement tropicales, une zone comme celle-ci est très liée d'un point de vue humain à la Sierra d'où sont partis les fronts pionniers agricoles qui l'ont peuplée. Les défrichements dans ce secteur sont anciens et à l'origine d'une érosion agricole importante. Les hydrologues équatoriens ont mesuré dans deux des sous-bassins du bassin versant de Guayas, Chanchan et Chimbo, des pertes en terre comprises entre 1 000 et 3 000t km-2 an-1.

La station de Ventanas

47La station se situe à une latitude proche de celle de Riobamba, mais une dénivellation de plus de 3 000 m sépare ces deux sites, comme le montre la coupe de la figure 10. Ventanas se trouve sur un ancien cône de déjection entaillé par un réseau de vallées à fond plat, sans écoulement en saison sèche et marécageuses en saison humide. Ce cône est modelé en larges collines, de 30 à 40 m de haut, avec en surface quelques placages fins de cendres, émis certainement par le Chimborazo et épargnés par l'érosion. La station de mesure proprement dite est installée à 220 m d'altitude sur le versant convexe de l'une des collines dont la pente est de 20 %.

48Le climat est tropical chaud avec des pluies moyennes annuelles de l'ordre de 1 800 mm, bien plus importantes donc que sur toutes les autres stations de la Sierra. Ces pluies débutent fin décembre et atteignent un maximum entre janvier et avril inclus, puis elles décroissent rapidement en mai-juin et sont minimales de juillet à novembre. Les températures moyennes annuelles sont de 25 °C avec de faibles différences intermensuelles (4 °C).

49Les sols sont vertiques et développés à partir des dépôts constitutifs des cônes de déjection. Les matériaux sont très altérés sur une dizaine de mètres et très argileux. Il est impossible d'identifier les matériaux d'origine, si ce n'est la présence par endroits de quelques galets fantômes. De couleur brun sombre, les sols sont bien pourvus en matière organique, très riches en limons (50 %) et en argiles (20 %) et saturés à 50 %. Les bases échangeables sont : le calcium, 10 cmol kg-1 ; le magnésium, 2 cmol kg-1 et le potassium, près de 1 cmol kg-1. La réaction est faiblement acide : pH un peu supérieur à 6 (cf. tabl. VIII).

50Ces sols présentent en surface des fentes de retrait typiques des sols vertiques et montrent des agrégats polyédriques et grumeleux moyens jusqu'à 0,10-0,15 m de profondeur. Puis vient progressivement un horizon brun puis beige de 0,50 m d'épaisseur, caractérisé par une structure polyédrique grossière à surstructure en gros prismes et à forte macroporosité de saison sèche. Enfin un matériau argileux, de couleur beige à gris brun, laisse entrevoir quelques tâches d'hydromorphie et des billes noires millimétriques.

51Le site se trouve dans le domaine de grandes cultures mécanisées (bananes, riz irrigué, soja) soumises aux prix des marchés internationaux. Il existe également une petite agriculture qui dégage de faibles excédents. Cette dernière, essentiellement de subsistance, est surtout développée sur les versants des collines et produit du maïs et du riz pluvial. Comme dans la Sierra, l'érosion accélérée des sols progresse et fait chuter la fertilité des sols. Le ruissellement concentré est la dynamique dominante. Le chevelu de rigoles est dense en général, il laisse voir des ravines de 0,50 m de profondeur.

52Dans le tableau IX sont récapitulées les principales caractéristiques des stations choisies.

Tabl. IX — Présentation des bassins versants et des stations

Notes

1 Pour chaque type de sol, nous avons utilisé la classification française. En outre, l'équivalent dans la classification américaine des sols (Soil Taxonomy), utilisée habituellement par nos partenaires équatoriens, est indiqué entre parenthèses : les unités y sont désignées à l'aide de racines grecques et latines. Ici, le suffixe « ent » rappelle l'ordre des Entisols, qui sont des sols peu évolués sans horizon diagnostic. (Duchaufour, 1995).

2 Test mis au point en Nouvelle-Zélande par Fieldes et Perott (1966). Au contact de cette solution, l'agrégat de sol vire au rose s'il contient de l'allophane.

3 Centième de mole par kg, ce qui correspond au milliéquivalent pour 100 g de sol sec, qui est l'autre mode d'expression en usage pour évaluer la capacité d'échange.

5 Ce type d'horizon est également présent dans le bassin versant de Pastaza. La mesure du ruissellement et de l'érosion sur les stations nécessite un suivi très rigoureux et régulier. Or, plus un site est éloigné, plus le rythme régulier des visites est difficile à maintenir, et plus les risques d'erreurs sont élevés. Choisir des sites dans le bassin versant de Guayllabamba, plus facile d'accès depuis notre base de Quito, a été préféré dans la mesure où s'y trouvaient des situations représentatives.

Notes de fin

* résultats supérieurs à 100

© IRD Éditions, 2001

Conditions d’utilisation : http://www.openedition.org/6540

Cette publication numérique est issue d’un traitement automatique par reconnaissance optique de caractères.
Rechercher dans OpenEdition Search

Vous allez être redirigé vers OpenEdition Search