Quantification de la dynamique sédimentaire en contexte anthropisé : l’érosion des versants viticoles de Côte-d’Or

Soutenue le 25 mai 2007

Encadrants : Amélie Quiquerez, Philippe Davy et Jean-Pierre Garcia

Résumé 

Les versants viticoles de Côte d’Or (Bourgogne, France) sont soumis aux effets conjugués de processus de ruissellement et de pratiques culturales intenses. L’interaction entre les processus naturels et anthropiques détermine les vitesses de redistribution des sédiments à l’intérieur des bassins versants. Cette étude s’est intéressée à caractériser les processus de l’érosion, et à quantifier la dynamique de redistribution sur plusieurs échelles de temps (de l’événement au siècle) et d’espace (du mètre-carré au bassin versant). Des bilans sédimentaires ont d’abord été réalisés sur des parcelles viticoles, et ont permis de montrer que les versants étudiés sont soumis à des vitesses d’érosion de l’ordre de plusieurs millimètres par an. Ces fortes vitesses traduisent une instabilité topographique de versants à forts reliefs, dont les sols sont rendus très sensibles aux phénomènes de ruissellement par une mécanisation intense.

La mise au point d’une méthode de quantification basée sur la lecture du déchaussement des pieds de vigne (RUM) et son application ont permis de spatialiser les vitesses de l’érosion à très haute résolution, et sur des échelles de temps proportionnels à l’âge des ceps. Cette méthode permet de visualiser les processus de l’érosion qui affectent les interrangs de vigne, où se concentre le ruissellement pendant les événements pluvieux. Les distances de transfert des sédiments associés à l’initiation et au développement des rigoles sont dépendantes d’un seuil de ruissellement. L’existence de ce seuil a été vérifiée dans l’analyse de la distribution spatiale des vitesses d’érosion et de la distribution temporelle des séquences pluviométriques. Ce seuil a permis d’établir un modèle simple de l’érosion en fonction des paramètres morphologiques de pente et de longueur des parcelles. L’application de ce modèle sur trois versants différents a aussi révélé l’importance de la variabilité des pratiques culturales à l’origine de la variabilité de la dynamique sédimentaire.

Le forçage anthropique se manifeste ainsi paradoxalement de deux manières. Le phénomène d’ablation des sols sur les coteaux traduit ce forçage et le déséquilibre actuel topographique des versants de la Côte. Inversement, ce forçage se manifeste aussi dans la volonté de maintenir à tout prix un réservoir colluvial par compensation partielle ou totale de l’érosion, notamment par les remontées de terre. Cet équilibre est à l’origine de la variabilité de la dynamique sédimentaire observée sur une quarantaine de parcelles réparties sur trois versants représentatifs de la Côte viticole, variabilité qui s’intègre aussi dans la notion même de terroir.

Mots-clés

érosion, bilan sédimentaire, ruissellement, RUM, viticulture, pratiques culturales, anthropisation, Côte d’Or, Monthélie, Aloxe-Corton, Vosne-Romanée.

Membres du jury

Yves Le Bissonnais, INRA Montpellier, rapporteur
Jean Poesen, université de Leuven, rapporteur
Pierre Curmi, ENESA Dijon, examinateur
Christian France-Lanord, CRPG Nancy, examinateur
Christophe Petit, université de Bourgogne, examinateur
Amélie Quiquerez, université de Bourgogne, codirectrice
Philippe Davy, université de Rennes 1, codirecteur
Jean-Pierre Garcia, université de Bourgogne, codirecteur

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25 mai 2007

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Quantification de la dynamique sédimentaire en contexte anthropisé : l'érosion des versants viticoles de Côte-d'Or

Soutenue le 25 mai 2007

Encadrants : Amélie Quiquerez, Philippe Davy et Jean-Pierre Garcia

 

Résumé 

Les versants viticoles de Côte d’Or (Bourgogne, France) sont soumis aux effets conjugués de processus de ruissellement et de pratiques culturales intenses. L’interaction entre les processus naturels et anthropiques détermine les vitesses de redistribution des sédiments à l’intérieur des bassins versants. Cette étude s’est intéressée à caractériser les processus de l’érosion, et à quantifier la dynamique de redistribution sur plusieurs échelles de temps (de l’événement au siècle) et d’espace (du mètre-carré au bassin versant). Des bilans sédimentaires ont d’abord été réalisés sur des parcelles viticoles, et ont permis de montrer que les versants étudiés sont soumis à des vitesses d’érosion de l’ordre de plusieurs millimètres par an. Ces fortes vitesses traduisent une instabilité topographique de versants à forts reliefs, dont les sols sont rendus très sensibles aux phénomènes de ruissellement par une mécanisation intense.

La mise au point d’une méthode de quantification basée sur la lecture du déchaussement des pieds de vigne (RUM) et son application ont permis de spatialiser les vitesses de l’érosion à très haute résolution, et sur des échelles de temps proportionnels à l’âge des ceps. Cette méthode permet de visualiser les processus de l’érosion qui affectent les interrangs de vigne, où se concentre le ruissellement pendant les événements pluvieux. Les distances de transfert des sédiments associés à l’initiation et au développement des rigoles sont dépendantes d’un seuil de ruissellement. L’existence de ce seuil a été vérifiée dans l’analyse de la distribution spatiale des vitesses d’érosion et de la distribution temporelle des séquences pluviométriques. Ce seuil a permis d’établir un modèle simple de l’érosion en fonction des paramètres morphologiques de pente et de longueur des parcelles. L’application de ce modèle sur trois versants différents a aussi révélé l’importance de la variabilité des pratiques culturales à l’origine de la variabilité de la dynamique sédimentaire.

Le forçage anthropique se manifeste ainsi paradoxalement de deux manières. Le phénomène d’ablation des sols sur les coteaux traduit ce forçage et le déséquilibre actuel topographique des versants de la Côte. Inversement, ce forçage se manifeste aussi dans la volonté de maintenir à tout prix un réservoir colluvial par compensation partielle ou totale de l’érosion, notamment par les remontées de terre. Cet équilibre est à l’origine de la variabilité de la dynamique sédimentaire observée sur une quarantaine de parcelles réparties sur trois versants représentatifs de la Côte viticole, variabilité qui s’intègre aussi dans la notion même de terroir.

 

Mots-clés

érosion, bilan sédimentaire, ruissellement, RUM, viticulture, pratiques culturales, anthropisation, Côte d’Or, Monthélie, Aloxe-Corton, Vosne-Romanée.

 

Membres du jury

Yves Le Bissonnais, INRA Montpellier, rapporteur
Jean Poesen, université de Leuven, rapporteur
Pierre Curmi, ENESA Dijon, examinateur
Christian France-Lanord, CRPG Nancy, examinateur
Christophe Petit, université de Bourgogne, examinateur
Amélie Quiquerez, université de Bourgogne, codirectrice
Philippe Davy, université de Rennes 1, codirecteur
Jean-Pierre Garcia, université de Bourgogne, codirecteur

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Quantification de la dynamique sédimentaire en contexte anthropisé : l'érosion des versants viticoles de Côte-d'Or

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25 mai 2007

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20070525

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Brenot

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Quantification de la dynamique sédimentaire en contexte anthropisé : l'érosion des versants viticoles de Côte-d'Or