VI. MODELISATION DE
L'EROSION EN NAPPE : L'EQUATION UNIVERSELLE DE PERTE EN TERRE (USLE)
I.1 Historique du
développement de l'USLE
Les études scientifiques sur l'érosion n'ont
commencé qu'au début du 20èmesiècle;
d'abord en Allemagne (Wollny), puis 40 ans plus tard, aux Etats Unis
d'Amérique,à l'époque de la grande crise économique
dans les années 30. Le Gouvernement américain, poussé par
l'opinion publique affolée par les vents de sable obscurcissant le ciel
en plein jour (DustBowl),chargea Hugh HammondBennet de monter le fameux Service
de Conservation des Sols et de l'Eau américainet une dizaine de stations
expérimentales pour mesurer au champ, le ruissellement et lestransports
solides (Roose, 1994). L'initiative prenant donc de l'ampleur, c'est ainsi que
de centaines puis des milliers de sites de mesures d'érosion naquirent
dans presque tous les états du payssurtout dans la grande plaine
américaine (Great plains). En 1940, Zingg publia une première
équation empirique à partir des résultats des mesures de
l'érosion en sa possession et établit pour la
premièrefois la relation entre les pertes en terre avec la longueur et
l'intensité de la pente ; Dwight Smith la compléta quelques
années ensuite, avec les facteurs de couverture végétale
et de pratique conservatoire (Wischmeier et Smith, 1972).Vingt ans
après la mise en place des essais d'érosion en parcelles dans une
bonne dizained'Etats d'Amérique du Nord, il existait une accumulation
d'un grand nombre de données surl'érosion dont il convenait de
faire la synthèse. En 1958, Wischmeier, statisticien du Servicede
Conservation des Sols fut chargé de l'analyse et de la synthèse
de plus de 10.000 mesuresannuelles de l'érosion sur parcelles et sur
petits bassins versants dans 46 stations de la GrandePlaine américaine.
L'objectif de Wischmeier et Smith était d'établir un
modèleempirique de prévision de l'érosion à
l'échelle du champ cultivé pour permettre auxtechniciens de la
lutte antiérosive de choisir le type d'aménagement
nécessaire pour garderl'érosion en-dessous d'une valeur limite
tolérable étant donné le climat, la pente et lesfacteurs
de production (Roose, 1994). C'est la naissance de l'équation
universelle de perte en terre.
I.2
Présentation générale de l'USLE
L'USLE est un modèle d'érosion
élaboré pour calculer la perte en terre moyenne à long
terme de l'érosion en nappe et en rigole sous des conditions
spécifiques. Il est aussi utilisé dans les domaines non agricoles
comme la construction (Wischmeier et Smith, 1978).L'équation universelle
des pertes en terre selon Wischmeier et Smith (1972) est une fonction
multiplicative qui a la forme : A= R K L S C
Poù :
A est la quantité de perte en terre
calculée par unité de perte en terre.
R est l'érosivité des pluies.
C'est le nombre d'unités d'index d'érosion pendant une
année normale. L'index d'érosion étant une mesure de la
force érosive d'une pluie spécifique.
K est l'érodibilité du sol. Il
correspond au taux de perte en terre par unité d'index d'érosion
pour un sol cultivé sous jachère continue sur une pente de 9%
et de 72,6 pieds (22,13m)de longueur.
L est le facteur de longueur de pente. C'est
le rapport de perte en terre d'une parcelle de longueur de pente donnée
sur celle ayant 72,6 pieds de longueur avec un même type de sol et
intensité de pente.
S, le facteur de gradient de pente, est le
ratio de la perte en terre d'une parcelle de gradient donné sur celle
ayant 9%.
C, facteur de gestion des cultures, est le
ratio des pertes en terre d'une parcelle avec un système de culture
particulier sur celle sur laquelle le facteur K a été
déterminé.
P, facteur de pratique conservatoire, est le
ratio des pertes en terre entre une parcelle possédant un
aménagement antiérosif et celle sans pratique conservatoire.
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