Chapitre 4 - Connaître les propriétés des sols pour éclairer les changements d’occupation du sol et l’aménagement du territoire. Une perspective australienne
p. 87-96
Texte intégral
Introduction
1Le développement de zones résidentielles, commerciales et industrielles a transformé l’utilisation des terres de l’ancienne frange périurbaine — l’espace en périphérie des zones urbaines. Ceci a entraîné la disparition de jardins maraîchers, de zones horticoles, ainsi que d’anciennes friches, qui pouvaient potentiellement abriter des espèces et des communautés écologiques en danger. Une fois les espaces naturels et agricoles urbanisés, la disponibilité de la ressource en sols change, puisque leurs conditions physico-chimiques et biologiques sont altérées. Comme il n’existe pas de type de sol idéal pour remplir toutes les fonctions, il est nécessaire de comprendre l’importance des propriétés du sol propres à un site donné avant tout projet de développement urbain sur une zone agricole. Bénéficier d’informations sur la nature des sols assurera la préservation de zones propices à l’usage agricole ainsi que de certaines zones de paysages naturels.
Changement d’usage du sol : du rural à l’urbain
2Dans les zones périurbaines, de larges portions de végétation primaire et de terres agricoles ont été converties en zones urbaines ou en banlieues à une vitesse supérieure au taux de croissance de la population urbaine (Hazelton et Clements, 2014). Cette conversion de végétation « primaire » ou de terres agricoles en zones urbaines, incluant les banlieues résidentielles, a connu une accélération dans les soixante dernières années avec l’expansion rapide de villes initialement compactes (Pickett et al., 2001). Ceci a eu pour conséquence la perte de terres à haute valeur agricole dans les zones périurbaines.
Les zones périurbaines
3Des recherches ont montré que les zones périurbaines se développent en Europe et en Australie (Sinclair, 1996 ; Piorr et al., 2011) et que les sols sur lesquels elles se développent ne sont plus considérés comme une ressource utile (agricole ou naturelle), quel que soit leur usage passé (Pickett et al., 2001 ; Piorr et al., 2011). Le développement résidentiel est de loin le type de développement progressant le plus vite en Europe ainsi que dans les autres pays occidentaux. Par conséquent, la diversité d’utilisation des sols en zones périurbaines se trouve menacée.
4En France, par exemple, le taux de conversion des terres à un usage non agricole est équivalent à la surface d’un département français (0,5 M ha) tous les dix ans. Des tendances similaires peuvent être observées en Asie. En Chine, par exemple, la population de la ville de Nanjing est passée d’approximativement 700 000 habitants en 1949 à 5,5 millions en 2009. Dans le même temps, la zone urbaine est passée de 42 à 577 km2 (Wei et al., 2013). Lorsque le développement urbain devient incontrôlé et entraîne la perte d’espaces ouverts, cela se traduit par une diminution en valeur absolue de terres agricoles et de zones naturelles tampons (EEA, 2006). Cependant, une part importante de l’alimentation des populations urbaines est produite sur les sols fertiles des zones périurbaines qui accueillent différents types d’habitats, des infrastructures ainsi que des activités agricoles (Mason et Knowd, 2010). Dès lors, le rôle des sols pour une agriculture durable et multifonctionnelle ainsi que pour la conservation de la nature devient vital dans une perspective globale de sécurité alimentaire (Hazelton et Murphy, 2011). De surcroît, l’environnement biophysique et le bien-être des populations locales se dégradent du fait de la disparition de zones récréatives et de friches, dont certaines contiennent les vestiges d’écosystèmes menacés (Hazelton et Clements, 2011).
5Par conséquent, la diminution et finalement la disparition complète des zones périurbaines peuvent entraîner de nombreux problèmes sociétaux et environnementaux (Hazelton et Clements, 2014). De ce fait, l’impact des sociétés humaines sur les sols dépendra à la fois de l’ampleur des changements d’occupation du sol, des propriétés spécifiques des sols ainsi que du développement de futures stratégies de gestion durable (Hazelton et Clements, 2014).
Comprendre et gérer les propriétés des sols
6Pour réduire l’impact humain, l’aménagement de l’espace requiert une approche plus holistique d’appréciation de la valeur des terres qui inclurait des compromis entre les dimensions sociales, économiques et environnementales (Dominati et al., 2010). Bien que traditionnellement la connaissance des propriétés des sols et de leur gestion technique ait considérablement influencé l’appréciation de leur capacité à soutenir une activité agricole, ceci est beaucoup moins le cas quand les sols sont convertis en habitat résidentiel. Étant donné qu’aucun type de sol ne peut remplir toutes les fonctions, il est nécessaire, avant de planifier un quelconque changement d’usage de l’espace, d’utiliser les données pédologiques locales pour s’assurer que les types de sols adaptés aux usages agricoles soient conservés. De la même façon, il est essentiel, pour que l’approche soit holistique, de conserver et de restaurer les zones boisées « primaires » (Tozer, 2003).
7L’évaluation des propriétés des sols et des contraintes qui en découlent est nécessaire dans des contextes qui vont bien au-delà de l’agriculture et de l’horticulture. Il est donc capital qu’en matière de planification urbaine, l’importance et la pertinence de ces évaluations ne soient pas négligées. Cependant, dans les processus d’urbanisation, les propositions d’affectation d’usage du sol sur des sites donnés se fondent souvent sur des critères qui ne tiennent pas compte de facteurs pédologiques.
Pourquoi l’évaluation des propriétés des sols est nécessaire
8Beaucoup d’exemples illustrent le besoin d’avoir à disposition des informations, aux échelles locale et parcellaire, sur les propriétés physiques, chimiques et biologiques des sols, lors de l’évaluation environnementale de projets de développement résidentiel. Un grand nombre de ces propriétés, telles que le pH, la texture du sol, la teneur en argile et sa nature, la salinité, la teneur en sodium, les propriétés hydrauliques, la concentration en nutriments, sont connues et peuvent être gérées, in situ, dans les zones agricoles.
9Si les aménageurs n’ont pas connaissance des contraintes posées par les propriétés des sols, ces dernières peuvent impacter de manière significative le futur du projet de développement et la gestion du site. Souvent, la conception, voire même la viabilité de nouveaux projets de développement peuvent être affectées (Pickett et al., 2001).
10De surcroît, les projets de développement, une fois achevés, induisent un certain nombre de changements, tels que l’absorption de la chaleur par des surfaces imperméables, le nombre accru de sédiments contaminés et le ruissellement des eaux de pluie riches en nutriments alcalins. Ces changements impactent négativement l’activité microbiologique des sols, le cycle naturel des nutriments et la santé générale des sols. Une fois que le sol est imperméabilisé ou goudronné, les risques de réduction d’absorption des eaux de pluie sont significatifs (Burghardt, 2006 ; Kaye et al., 2006 ; Pouyet et al., 2007). Ces eaux de ruissellement peuvent devenir un problème majeur en provoquant des inondations à certains endroits, du fait de la saturation des réseaux pluviaux ou de cours d’eau. Elles peuvent aussi être contaminées par des fertilisants, entraînant une baisse de la qualité de l’eau et une dégradation des écosystèmes terrestres et aquatiques. Les nappes phréatiques peuvent, elles aussi, être contaminées (Hazelton et Murphy, 2011). De plus, les résidus de chantiers sur les sites des projets sont souvent enfouis sur place, ce qui affecte les propriétés physiques, chimiques et biologiques des sols (Hazelton et Murphy, 2011).
11Le changement d’usage du sol n’impacte pas uniquement le site du projet, mais également les zones avoisinantes, ce qui se traduit par une perte des qualités paysagères et une diminution de la santé des sols. Par conséquent, la connaissance des contraintes posées par la nature des sols est essentielle pour déterminer si un changement d’affectation du sol sera un succès ou un échec. La section qui suit présente une étude de cas illustrant ce point.
Étude de cas
12L’étude de cas présentée ici traite de l’installation de la première colonie européenne à Sydney, en Australie, à la fin du xviiie siècle, et met en avant l’importance qu’a eue la connaissance des propriétés des sols. Pour que cette colonie puisse s’installer avec succès et durablement, ses membres ont dû en effet chercher à comprendre les propriétés des sols, en particulier le niveau de fertilité nécessaire à la sécurité alimentaire de la colonie. La compréhension du contexte australien a été particulièrement complexe pour les Anglais car ils n’avaient jusqu’alors jamais été confrontés à de tels types de sol, de végétation et de conditions climatiques.
Les problèmes initiaux lors de l’implantation
13Dans les années 1790, la colonie pénitentiaire britannique s’installa tout d’abord autour de la baie de Sydney, où l’approvisionnement en eau était suffisant (Clark, 1963). Au premier abord, les terres de la baie ont paru fertiles avec la « perspective luxuriante de ses rivages couverts d’arbres jusqu’aux berges » (Tench, 1789). Cependant, lorsque les provisions de nourriture diminuèrent et que les tentatives de développement de l’agriculture échouèrent, les colons réalisèrent que le sol provenant du grès était peu profond, sableux et avait un faible potentiel agricole (Perry, 1963).
14Finalement, les efforts pour développer la production agricole finirent par payer avec la découverte de zones argileuses et parfois même de poches de sols issus de résidus volcaniques à l’ouest de la colonie. Cette découverte permit à de petites communautés de se développer dans ces zones cultivables éparses (Spearritt, 1978 ; Benson et Howell, 1990 ; Hazelton et Clements, 2011). La répartition des terres arables détermina largement les schémas d’implantation et de défrichage des terres. En revanche, peu d’attention fut portée à la préservation de la végétation primaire, la principale préoccupation étant la sécurité alimentaire afin d’assurer la survie de la colonie. Durant le xixe siècle, l’élevage bovin et la production de produits agricoles devinrent la base de l’économie australienne.
L’urbanisation
15Vers le milieu du xxe siècle, du fait des évolutions de l’économie, la population commença à converger des zones rurales vers les abords des villes, dont les périphéries commencèrent alors à s’étendre (Clark, 1963). Ainsi, en 2013, 85 % de la population australienne vivait en ville, avec des espaces agricoles transformés sous les effets de l’étalement urbain.
16Les espaces agricoles ont progressivement été remplacés par des zones urbaines et périurbaines, avec un recouvrement des sols fertiles par du développement résidentiel. Une propriété in situ des sols telle que le retrait/gonflement (variable selon le type et la teneur en argile), qui a joué un rôle essentiel pour la production de cultures dans les zones agricoles fertiles de Sydney jusqu’à la fin du xxe siècle, n’a plus été d’aucune utilité. Alors que cette propriété des sols argileux était bénéfique pour des terres agricoles productives, elle est devenue au contraire une contrainte coûteuse pour la construction de bâtiments et d’infrastructures.
17Sur les terrains qui avaient été profondément modifiés, de sévères problèmes d’interface ont été observés, avec une végétation qui répondait mal aux aménagements paysagers (Handreck, 1994). Cela a souvent mené à une augmentation de l’érosion et du transport de sédiments dans les cours d’eau, au détriment des milieux terrestres et aquatiques.
18La détérioration des milieux agricoles et naturels engendra des problèmes environnementaux, en plus de problèmes structurels. Une large proportion des endroits où des communautés écologiques avaient prospéré par le passé a d’abord été défrichée pour l’agriculture avant de se transformer, dans les cinquante dernières années, en zones de développement urbain. Les reliquats de végétation naturelle sont devenus les vestiges historiques de ce qu’étaient de vastes étendues de communautés végétales avant la colonisation de l’Australie et les implantations qui ont suivi. Ces vestiges de végétation, souvent situés dans des zones rurales en cours d’urbanisation ou en banlieues, étaient la plupart du temps de petite taille et épars (Charman, 2007).
Outils d’évaluation et de gestion
19En Australie, dans les vingt-trente dernières années, des efforts ont été faits en termes de législation étatique et fédérale pour protéger et conserver les terres agricoles dans les zones périurbaines (cf. chapitre introductif).
Protection des terres agricoles de bonne qualité
20Depuis 2013, par exemple, une approche visant à protéger et conserver les terres agricoles de bonne qualité est entrée en vigueur. Les terres agricoles dites « stratégiques » (Biophysical Strategic Agricultural Land, BSAL) sont des terres aux sols de bonne qualité et aux ressources en eau capables de supporter de hauts niveaux de productivité. Selon le Département de l’aménagement du territoire et de l’environnement de la Nouvelle-Galles du Sud (New South Wales State Government Department of Planning and Environment), ces terres jouent un rôle déterminant dans la production agricole de cet État, qui représente 12 milliards de dollars australiens16. Dans cet État, 2,8 millions d’hectares de terres agricoles stratégiques (BSAL) ont été identifiés et cartographiés à une échelle régionale17.
21En octobre 2013, 1,74 million d’hectares de terres agricoles stratégiques ont été cartographiés dans les régions du Haut-Hunter et de la Nouvelle-Angleterre, situées dans la partie nord-ouest de la Nouvelle-Galles du Sud. Puis, en janvier 2014, le gouvernement a achevé la cartographie d’un million d’hectares additionnels dans le reste de l’État (voir les figures 4.1 et 4.2 pour des exemples de cartographie des terres agricoles stratégiques).
Figure 4.1. Exemple de cartographie de terres agricoles stratégiques pour la zone de Shoalhaven en Nouvelle-Galles du Sud.
Figure 4.2. Exemple de cartographie de terres agricoles stratégiques pour la zone de Wagga Wagga en Nouvelle-Galles du Sud.
Les communautés écologiques menacées d’extinction
22De la même façon, durant les vingt dernières années, l’Australie a instauré une série de lois visant à la conservation écologique en obligeant à maintenir, améliorer ou augmenter la connectivité entre les zones résiduelles de végétation primaire, ainsi qu’à prendre des mesures pour la compensation écologique. L’interprétation des propriétés des sols et des roches-mères associées est devenue l’une des composantes indiscutables de l’évaluation de la présence d’un grand nombre de ces communautés écologiques dans la réglementation environnementale, non seulement en Australie mais partout ailleurs dans le monde. Ceci contribue au regain d’intérêt plus général pour les sols en tant que milieux vivants et non de simples supports inertes.
23Pour maîtriser la perte de biodiversité et l’extinction des espèces, la loi pour la conservation des espèces menacées (Threatened Species Conservation Act) a été adoptée en 1995 en Nouvelle-Galles du Sud. En 2004, un amendement de la loi sur les espèces menacées (Threatened Species Legislation Amendment Act) a été adopté, prévoyant la prise en compte des valeurs de la biodiversité dans l’aménagement stratégique du territoire, ainsi que des changements dans le processus d’évaluation du développement dans les zones urbaines et côtières.
24En 2016, la loi pour la conservation des espèces menacées ainsi que la loi sur la végétation « primaire » (Native Vegetation Act 2003) ont été abrogées et remplacées par deux projets de loi sur la conservation de la biodiversité (Biodiversity Conservation Bill) et un amendement de la loi sur les services fonciers locaux (Local Land Services Amendment Bill). Ces deux nouveaux projets de loi avaient pour but de fournir un plan de compensation écologique ainsi que des programmes et recommandations pour aider les propriétaires fonciers à gérer leurs terres afin de mettre en place des techniques et des systèmes agricoles plus productifs. Ces recommandations fournissent aussi des informations précises concernant la gestion de la végétation.
25L’Union internationale pour la conservation de la nature (International Union for Conservation of Nature, IUCN) (Keith et al., 2013) a développé des critères similaires pour conserver et restaurer des communautés écologiques résiduelles (Nicholson et al., 2009). Les récents changements de législation en Nouvelle-Galles du Sud en 2016 ont mis l’accent sur le besoin d’aider les propriétaires à gérer leur végétation ainsi qu’à cultiver leur terre de manière productive. Cependant, les défenseurs de l’environnement s’inquiètent du fait que la nouvelle législation ne change pas significativement le processus d’évaluation urbaine et rurale et d’approbation de projets de développement. Ces projets de loi leur apparaissent comme un pas en arrière en matière de protection environnementale.
26Cependant, planifier un changement de l’usage du sol, avec des basculements entre vocations environnementales, agricoles ou urbaines, nécessite plus qu’une connaissance de la législation en vigueur. Il est nécessaire que tous les professionnels impliqués dans les politiques publiques d’aménagement aient une bonne compréhension des propriétés des sols, ainsi qu’un accès à diverses données spécifiques au site pour déterminer ses aptitudes à passer d’un usage agricole à un projet de conservation ou de développement urbain.
27Dans les milieux urbains modernes, la capacité des sols à supporter le développement de la végétation est vitale et pourrait jouer un rôle croissant, particulièrement si l’on considère le défi du changement climatique. Cependant, plutôt que de continuer à construire et à défricher des terres mieux adaptées à un usage agricole ou de conservation, les futures stratégies de gestion pourraient se servir de sols et de matériaux reconstitués de manière innovante pour réhabiliter des sites contaminés ou dégradés tels que l’ancien site industriel de Barangaroo, à Sydney. Même si ces stratégies nécessitent de repousser les limites des connaissances sur les propriétés des sols, l’usage de l’eau et la nutrition végétale (Leake et Haege, 2014), l’utilisation de terrains réhabilités réduirait le besoin d’étendre les limites de la ville.
Système d’information géographique
28L’évaluation et la gestion de l’information requièrent un certain nombre de stratégies. La législation ainsi que l’utilisation des systèmes d’information géographique (SIG) tels que WEB Soil Survey (WSS) et SRIC World Information sont d’excellents outils pour améliorer, afficher et manipuler les données spatiales relatives à l’usage du sol et la planification. Divers outils et techniques, traités dans le chapitre 5, tels que les cartes des pédopaysages, les cartes de contraintes et les cartes de risques relatifs aux sols, peuvent être utilisés à différentes échelles pour déterminer le potentiel des terres à partir de données sur les sols. À une grande échelle, la cartographie des pédopaysages utilisée pour les zones urbaines dans beaucoup de régions d’Australie, comme la Nouvelle-Galles du Sud et l’Australie-Méridionale, est tracée au 1:25 000 pour l’évaluation de terrain et publiée au 1:100 000. Elle sert à la planification territoriale et à l’identification des zones à risque. Les pédopaysages correspondent à des portions de territoires qui ont des topographies et des sols identifiables et spécifiques qu’il est possible de cartographier (Northcote, 1978). La cartographie des pédopaysages peut être utilisée pour différencier cartographiquement des sols sur la base de facteurs causaux similaires qui déterminent la formation des paysages et des sols. De la même manière, les cartes de contraintes relatives aux risques pour les projets de développement, tels que le retrait et le gonflement des sols, le risque d’érosion, sont disponibles à une échelle au 1:100 000 et sont liées aux limitations du paysage et du sol. Le concept de pédopaysage permet d’intégrer des contraintes relatives au sol et à la topographie sur une seule et même carte, qui peut alors être utilisée comme information de base dans les processus de planification précédant des changements d’usage du sol. Les informations qui en découlent doivent pouvoir être communiquées clairement à tous les acteurs pour faciliter la prise de décision concernant la poursuite ou non d’un projet. L’utilisation d’outils SIG combinée à la législation, tels les projets de loi sur la conservation de la biodiversité, l’amendement de la Loi sur les services locaux fonciers ainsi que la détermination de terres agricoles stratégiques, constituent autant de moyens pour contenir l’exploitation des zones périurbaines.
Conclusion
29La compréhension des propriétés fondamentales des sols sur un site naturel ou agricole est indispensable pour déterminer si le site devrait être développé, conservé ou restauré. Dans l’étude de cas présentée, la survie de la colonie australienne était primordiale et la production agricole fut déterminante dans son succès, sur des terres dont le potentiel agronomique était inconnu. Aujourd’hui, pour aboutir à un modèle de développement urbain plus équilibré et durable, une politique publique éclairée, prenant en compte la dimension d’intérêt public des zones agricoles périurbaines en matière de sécurité alimentaire et de bien-être, doit être mise en place (Hazelton et Murphy, 2011 ; Vandermeulen et al., 2009). À la réflexion, il se peut que le succès de la conservation et la restauration des écosystèmes urbains dépendent du contexte propre à chaque ville (Heneghan et al., 2008), nécessitant alors des données environnementales aux échelles locales et régionales. Aujourd’hui, cependant, les planificateurs, qui font face à des enjeux majeurs tels que l’augmentation de la population et les aléas économiques, doivent choisir entre le potentiel agronomique des terres ou leur capacité à supporter des projets de développement. In fine, la prise en compte de facteurs liés à l’évaluation des propriétés physico-chimiques et biologiques des sols est souvent perdue de vue dans les processus de planification. La complexité des questions environnementales et d’ingénierie met l’accent sur la nécessité, pour les planificateurs, non seulement de développer des projets urbains qui soient conformes à la loi, mais aussi de travailler avec des équipes pluridisciplinaires incluant des pédologues, des écologues et des experts SIG pour une production cartographique intégrée et de qualité. C’est seulement à ces conditions qu’une approche holistique pourra être déployée pour identifier les caractéristiques des sols et leurs limitations, et permettre ainsi la mise en œuvre de stratégies de gestion durable pour la préservation de terres agricoles productives et d’espaces naturels jugés d’importance.
Bibliographie
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