MODELISATION DE L’EROSION PAR CALCUL DE REGRESSION

Notre objectif dans cette analyse sera de trouver un modèle régressif pouvant expliquer la relation perte en terre – ruissellement pour le phénomène d’érosion en nappe rencontré dans le BV. Pour ce faire, les séries de données mensuelles concernant la pluviométrie, le ruissellement et la perte en terre issus de l’expérimentation sur parcelle élémentaire d’érosion faite par la CTFT dans le bassin entre 1961 et 1966 constitueront notre base de donnée. (voir ANNEXE 2) 5.2.1 Présentation des données Une étude en parcelle élémentaire a été orchestrée par la division de Lutte contre l’Erosion du CTFT, en collaboration avec le Service des Eaux et Forêts de Toliara et la section DRS d’Antananarivo. Le but de l’expérimentation était de chiffrer l’influence des traitements de régénération des prairies sur sol sableux de versant à faible pente. Nonobstant, pour notre étude, ces données nous servirons à analyser le comportement de l’érosion sur ces sols fragiles du BV. Le dispositif est mis en place en 1961 et comporte 3 parcelles de 200 m². Ces parcelles sont chacune équipées de cuve réceptrice en métal et d’un pluviographe à augets : Tableau 21: Description des parcelles élémentaires de ruissellement et d’érosion (CTFT, 1961) P

ARCELLE DESCRIPTION

A Prairie dégradée traitée par 2 traits de labour + mis en défens B Prairie dégradée pâturée à refus C Prairie dégradée simplement mis en défens

Analyse et Interprétation des données

En ce qui concerne notre BV et sa complexité, il s’étale sur plus de 1900 ha, rive droite, et est constitué par les tributaires de la rivière Taheza. Ces ruisseaux ont des régimes d’oueds, sur lits de sable. Les terrains sont des sols se sable roux, phase humifère en général, dérivant de la série géologique des grès de l’Isalo. Le climat est celui du Sud-Ouest de Madagascar avec 517 mm d’eau par an16 . Le tableau suivant résume le bilan annuel des mesures prises sur ces parcelles. A premier abord, on remarque la grande variabilité des conditions climatiques par la valeur des pluviométries annuelles. Ces dernières varient du simple au presque le double de la valeur moyenne. Et étant donné que les conditions pluviométriques sont des facteurs d’érosion, cette variabilité nous incite à être très prudents quant à l’interprétation des résultats, à ne comparer que des chiffres comparables et pour cela à définir les problèmes posés et les limites dans lesquels il est permis de tirer des conclusions plus ou moins généralisables. En nous mettons en accord avec le point de vue du CTFT d’antan, il est évidemment intéressant de faire les deux comparaisons suivantes :  comparaison A/B : pour voir si le travail du sol par trait de labour à un impact positif sur le ruissellement et la reconstitution du sol ;  comparaison C/B : pour déterminer l’effet négatif du surpâturage.

Comparaison A/B

Ces 2 parcelles étant très semblables (parcelles attenantes et même type de couverture végétale), la comparaison direct sera donc possible et valable. Pertes en terre : Pendant la première année, 1962, on note que les pertes en terre sur la parcelle A sont légèrement supérieur à ceux de B, probablement à cause de l’instabilité structural du sol dû au travail du sol. Mais ceci chute rapidement l’année suivant passant aux 2/3 de la parcelle mis en défens. La différence entre ces deux parcelles diminue à partir de la troisième année et vient à s’égaliser vers la quatrième et la cinquième année, sans doute dû à l’estompage progressif de l’effet des traits de labour. On peut donc dire que, du point de vue des pertes en terres, le travail du sol accélère nettement la régénération du couvert faisant gagner 2 à 3 ans comparé à l’effet du mis en défens seul. Cependant, un entretien régulier annuel est à entreprendre pour faire perdurer les impacts positifs de ce type d’action antiérosive. Ruissellement : Le bilan des 5 campagnes nous montre nettement que le traitement en A favorise l’atténuation des ruissellements par rapport à B. La valeur du ruissellement en A comparé à B garde un ratio moyen de 55 – 71% durant la période de mesure et se stabilise aux alentours de 65% vers la cinquième campagne malgré la régénération du couvert (RA/RB= 65%). Du point de vue bilan de l’eau, il est donc certain que le travail du sol améliore considérablement la capacité d’infiltration dans un milieu, et ceci de manière plutôt durable. 

Comparaison C/B

La comparaison entre ces deux parcelles est plus ou moins délicate du faite que leur état initial est assez différent surtout concernant l’état du couvert végétal, celui en C est notamment plus meilleur. Aussi il n’est pas étonnant de constater que pendant les trois premières années les pertes en terre et le ruissellement sur la parcelle C sont inférieures à ceux de B, cas qui, à première vue, parait illogique du faite que les deux parcelles ont subi le même traitement au départ. Par contre, en analysant les résultats du rapport entre les valeurs de C et B (RC/B et EC/B),on peut apprécier la dégradation brutale de la parcelle C dont le ruissellement ne fait que croitre à partir de la deuxième campagne et dont les pertes en terre atteignent jusqu’à 2 fois celles observées sur B. Figure 22: Ruissellement et Perte en terre en C en % de B Bien qu’avec plus de réserves que dans la comparaison précédente, nous pouvons conclure que l’évolution régressive de la parcelle C est indiscutable surtout quand on la compare à celle de la parcelle B qui, elle, a vu son couvert se reconstituer par la mise en défens.

Conclusion sur l’interprétation générale des données

En ce qui concerne le ruissellement, tout d’abord, on constate l’efficacité certaine du travail du sol par traits de labour isohypses pour diminuer de façon durable celui-ci en créant des 0% 50% 100% 150% 200% 250% – 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0 140.0 1962 1963 1964 1965 1966 Ruissellement observé [mm] Campagne R(C) R(B) E(C/B) R(C/B) 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% – 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0 1962 1963 1964 1965 1966 Ruissellement observé [mm] Campagne R(A) R(B) R(A/B)  zones d’infiltration préférentielle dans l’horizon superficiel induré. On note aussi que, contrairement à ce qui se passe pour les pertes en terre, les ruissellements maxima n’évoluent que très lentement en fonction de l’état de la couverture végétale. Donc, dans le cas où la protection présente un caractère d’urgence, la méthode du « contour furrow » est la seule qui puisse donner rapidement des résultats positifs. Pour l’étude des pertes en terres, on peut noter l’action bénéfique du labour en bande et de la mise en défens ainsi que l’action nettement dégradante du surpâturage. 

Traitement et Modélisation des données

Condition de validation du modèle Cinq (5) modèles seront ajustés aux données expérimentales : linéaire, logarithmique, puissance, exponentielle, et polynomiale, pour pouvoir par la suite effectuer une comparaison. La valeur du coefficient de détermination r 2 pour un risque d’erreur = 5% justifiera le choix du modèle. 

Relation Ruissellement-Pluviométrie

L’examen visuel du diagramme de dispersion montre l’existence d’une corrélation que ce soit pour la totalité des données (des 3 parcelles), ou pour les données prises par parcelles.