Soil Erosion Risk Assessment in Relationship to Land Uses and Vegetation Cover through Rainfall Simulations, 137Cs Radioactive Tracer and Modelisation based on GIS and Remote Sensing (High Atlas, Morocco)

Abstract

L'érosion des sols est un problème majeur dans le monde entier en raison de ses effets sur la productivité des sols, la perte d'éléments nutritifs, l'envasement et la dégradation de la qualité de l'eau. L'évaluation de l'érosion des sols est utile pour la planification et la conservation dans un bassin versant. Comme les autres régions du Haut Atlas marocain, le bassin versant de l’Ourika, caractérisé par une topographie très accidentée, des substrats friables, un climat rude et brutal, une couverture végétale éparse et un impact humain croissant, est particulièrement exposé aux phénomènes d’érosion des sols. Le but de cette étude est d'étudier l'érosion des sols à l'aide de simulations de pluie, du radioélément césium-137, du modèle RUSLE et de méthodes statistiques bivariées, et de mettre en évidence le rôle de l'utilisation des sols et de la couverture végétale dans le contrôle de l'érosion des sols. Le taux annuel moyen d'érosion des sols au Maroc a été estimé à 22,24 t/ha/an avec un écart type de 78,70 t/ha/an. Les résultats montrent que 79,14% de la superficie du pays présentent un faible risque d'érosion du sol, 10,27% un risque modéré, 7,55% un risque élevé et 3,04% un risque très élevé. Les principaux facteurs prédisposant le Maroc à l'érosion hydrique sont la topographie et l'érosivité des pluies. Les résultats obtenus lors de simulations de pluie montrent que l’infiltration totale est corrélée négativement avec la résistance à la pénétration (r = -0,81) et positivement avec les surfaces de sol couvertes et ouvertes (r = 0, 84 et r = 0,83 respectivement), ce qui confirme l'importance de la couverture végétale pour atténuer le ruissellement et par conséquent l'érosion hydrique. Une forte corrélation a été observée entre le 137Cs et le carbone organique du sol et le gradient de la pente, sur les terrains non cultivés. Cependant, il n'y avait pas de corrélation sur les terrasses cultivées. En effet, les taux d'érosion nette ont été estimés à environ 8,5 et 6,0 t ha-1 an-1 dans les agrosystèmes de cultures céréalières et arboricoles, respectivement, alors que dans les forêts, le taux d'érosion nette est d'environ 4,2 t ha-1 an-1. Les résultats de la susceptibilité au ravinement ont montré que les sols nus et à végétation claire, les pentes supérieures à 50% sont très sensibles au ravinement. L'analyse confirme que le modèle du rapport de fréquence (AUC = 80,61%) montre une meilleure précision que le modèle de la valeur de l'information (AUC = 52,07%). Comme l'efficacité des forêts et de l'arboriculture dans la réduction de l'érosion des sols a été prouvée, des efforts supplémentaires doivent être consentis pour préserver les forêts dans les parties montagneuses de la région et encourager les agrosystèmes arboricoles.