L'érosion des sols agricoles : entre protection et transformation des paysages by Alexis Billon

AGRICULTURE EN TRANSITION VERS DES PAYSAGES SOUTENABLES

L’ÉROSION DES SOLS AGRICOLES ENTRE PROTECTION ET TRANSFORMATION DES PAYSAGES

BILLON Alexis

Master en architecture du paysage, Atelier PFE_Q10_2020. Encadrants : Hugues Sirault coordinateur (HECH), Thierry Kandjee (ULB), Grégory Mahy (ULg).

TABLE DES MATIERES 1. L’érosion des sols agricoles wallons Indice Etat de l’art Hypothèse

2. La Bruyère : entre érosion des sols et valorisation des paysages agricoles Diagnostic Enjeux de transition Objectifs

3. L’érosion, motif de diversification du paysage Scénarios de transition Elaboration du projet Programmation

4. Agir sur le paysage pour limiter l’érosion Contribution Difficultés rencontrées et limites de l’étude Perspectives

5. Bibliographie

D 7

L’érosion des sols

agricoles wallons

Les paysages wallons de grandes cultures face à l’érosion des sols : quel avenir pour ces paysages dans un contexte post-pétrolier ?

Champ avec problème d’érosion

Indice Pertes de sol (t/ha.an)

5t/ha.an

Insoutenabilité

Surfaces agricoles (%)

40% En Wallonie, plus de 40% des sols agricoles subissent des pertes en terre d’au moins 5t/ha.an1 (Rapport sur l’état de l’environnement wallon 2017). Cette valeur est considérée comme un seuil maximal recommandé pour les sols agricoles. Au-delà, l’érosion des sols est considérée comme non soutenable pour le maintien à long terme des fonctions remplies par les sols, notamment pour les enjeux de fertilité des sols agricoles.

Ces données sont à mettre en relation avec une autre composante des sols, la teneur en matière organique. Elle permet d’assurer une bonne stabilité des sols face à l’érosion hydrique. Un taux trop faible de matière organique (<1,5% de carbone organique2) entraine à l’inverse, une dégradation de la structure des sols et donc une plus grande sensibilité des sols face à l’érosion.

Cas du plateau agricole namurois : Ce dernier présente des sols à texture limoneuse, naturellement fertile et sensible à l’érosion, ainsi qu’une dominance de grandes cultures peu couvrantes.

Le plateau agricole, situé en région limoneuse, est particulièrement touché par le phénomène d’érosion des sols. Une majeure partie de sa superficie présente des pertes en terres supérieures au seuil de 5t/ha.an et un taux de carbone organique inférieur à 1,5%. Par ailleurs, dans un contexte post-pétrolier, la disponibilité en intrants chimiques sera limitée. De ce fait, si l’érosion n’est plus soutenable pour maintenir les fonctions agricoles et que les intrants chimiques ne sont plus disponibles, qu’en sera-t-il de la fertilité des sols du plateau ?

1 2

d’après Panagos et al., 2015 d’après Le Villio M et al.,2001 3

Plateau agricole namurois

>20t/ha.an

Non déterminé

Erosion réelle des sols walllons

Cinquièmes assises de l’eau en Wallonie, 13 mars 2013, p7

20km

Plateau agricole namurois Terre non agricole 0,65 1,15 1,5

2,5

max 6,5%

Teneur en carbone organique des sols (2004-2014) Source : Rapport sur l’état de l’environnement wallon 2017, p307

Etat de l’art

Coll

10km

Risque élevé d’érosion hydrique des sols du plateau agricole namurois Source : retravaillée d’après les données ERRUISSOL

Etat d

Po Poche agricole Zone urbanisée Ruissellement diffus élevé Ruissellement diffus moyen Ruissellement concentré

L’érosion hydrique des sols peut prendre plusieurs formes : par ruissellement diffus (en nappes) ou concentré (en ravines). Ce problème est localisé de manière hétérogène sur le plateau agricole namurois.Une poche agricole située sur la commune de La Bruyère est particulièrement touchée par ce phénomène d’érosion.

Don Guid risque

750

1500m

Risque élevé d’érosion hydrique diffuse et concentrée des sols de la poche agricole 5

Source : retravaillée d’après les données ERRUISSOL

Organisme

Sujet traité

Apports pour le PFE

FAO

- Sensibilise aux problèmes d’érosion dans le monde et des impacts sur les productions alimentaires.

- Justification de l’importance du sujet traité et de la préservation des sols compte-tenu de leur caractère non renouvelable.

loque mondial sur l’érosion des sols (15-17 mai 2019)

Commission européenne

Directive-cadre sur les sols (COM(2006) 232 final)

- Adoptée en 2007. Considère le sol comme une ressource non renouvelable à protéger. - Présente l’érosion et la baisse du taux de matière organique comme 2 des 8 menaces principales des sols.

- Justification de l’importance du sujet traité et de la préservation des sols compte-tenu de leur caractère non renouvelable.

- Synthèse d’études chiffrées et cartographiées concernant les problèmes liés au sol (érosion et teneur en matière organique notamment). - La région finance aussi la mise en place de MAEc (plantation de haies, bandes enherbées, zones d’immersion temporaires) visant à limiter les problèmes d’érosion.

- Données concernant l’indice et la localisation du problème d’érosion en Wallonie. - Les cartographies concernant l’indice sont tirées de ces travaux. Elles m’ont donc permis d’affiner le choix du site à traiter dans mon projet. - Etat des lieux des MAEc pouvant lutter contre l’érosion et potentiellement exploitables dans les scénarios d’aménagement.

- Mène des études régulières sur les problèmes d’érosion en Wallonie. - Regroupe divers documents traitant de l’érosion en Wallonie (données, localisations, solutions et problèmes engendrés par l’érosion de sols). - Présente également des solutions pour lutter contre ce phénomène en zone rurale (bandes et chenaux enherbés, fascines, zones d’immersion temporaires, plantation de haies et bandes boisées, fossés...).

- Données concernant l’érosion des sols wallons et les autres solutions envisagées en zone rurale pour lutter contre l’érosion, ainsi que les techniques de mise en place sur site. - Ces solutions sont adaptées au milieu agricole, et donc transposables sur mon site d’étude. Elles ont pour certaines été intégrées dans les scénarios que je propose. - L’aspect paysager liés à ces solutions n’est en revanche pas étudié. Elles ne remettent pas en question le maintien de l’agriculture sur les terres soumises à de forts ruissellements.

Gembloux-Agro-Bio-Tech

- Mène des études sur les effets de l’érosion des sols agricoles, notamment pour la Wallonie ou le GISER. Elles sont réalisées à l’échelle wallonne ou de bassins versants test.

- Sources complémentaires de données.

Projet ERRUISSOL

- Cartographie des risques d’érosion hydrique, de ruissellement concentré et diffus en Wallonie. Réalisé par Gembloux-Agro-Bio-Tech.

- Données cartographiques localisant les zones les plus soumises aux problèmes d’érosion hydrique, diffuse ou concentrée. - Elles m’ont servi à choisir mon site d’étude, comprendre où y rencontrer des problèmes d’érosion et comment agencer mon projet.

Wallonie

de l’environnement wallon (2006 et 2017), ortail de l’environnement/Sols

GISER

nnées sur l’érosion en Belgique, de de bonnes pratiques face au e de ruissellement en zone rurale

Hypothèse Et si l’on diversifiait l’occupation des sols et les composantes paysagères du plateau agricole namurois afin de limiter le phénomène d’érosion des sols ? 6

La Bruyère :

entre érosion des sols et valorisation des paysages agricoles

Vues de la poche agricole de La Bruyère

Diagnostic 1770-1778

1865-1880

2018

Agriculture

Eléments bâtis

Boisements

Réseau hydrographique Les composantes du plateau agricole namurois sont restées globalement constantes depuis le XVIIIe siècle. La dominance de l’agriculture est toujours très importante, liée à la bonne fertilité des sols. Le plateau est traversé par quelques infratsuctures de transport reliant : - Bruxelles à Arlon (A4 et voie ferrée), - Liège à Houdeng-Gœgnies (A15).

A4 A15

Infrastructures principales de transport Autoroutes Voies ferrées

16% prairies

10%

85%

84% cultures

Répartition actuelle des composantes du plateau

Répartition actuelle des composantes agricoles du plateau

Source : d’après l’Atlas des paysages de Wallonie

La poche agricole est bordée par divers villages et à l’est par l’autoroute A4. Au nord, la poche est parcourue par la N912. Meux

Deux cours d’eau creusent des vallées peu profondes sur le site, créant ainsi un paysage légèrement ondulé. ne

Saint-Denis La

a eh

x ou

Warisoulx Villerslez-Heest

A l’image du reste du plateau, l’agriculture est largement dominante et parsemée de quelques tâches boisées et prairies.

Emines

Bovesse

Autoroutes

750

1500m

Routes principales

Occupation du sol de la poche agricole

Poche agricole Voies ferrées

Le relevé des terrains non urbanisés en zone d’habitat au plan de secteur mené par l’IWEPS montre que chacun des villages périphériques de la poche agricole est concerné par cette disponibilité foncière. On peut opportunité les villages l’étalement agricoles.

y voir une pour densifier plutôt et limiter sur les terres

Ceci va également dans le sens de l’objectif Stop béton, adopté par la Wallonie dans son SDT en 2019, et visant à limiter puis interdire la consommation de terres non urbanisées d’ici 2050. Terrains non urbanisés en zone d’habitat Poche agricole

750

1500m

Terrains non urbanisés en zone d’habitat 10

Le site est traversé par différents parcours vélo. La commune de La Bruyère souhaite aussi développer ce réseau pour relier les villages entre eux. Pourtant, il n’existe aucune infrastructure prévue pour ce type de mobilité, rendant parfois la rencontre entre usagers compliquée (vélo, piéton, voiture, tracteur) sur les routes étroites parcourant la poche agricole. EuroVélo 5 Hesbaye à vélo Envisagé à l’échelle communale Poche agricole

750

Parcours vélo existant et envisagés sur le site

1500m

2 Globalement, les composantes paysagères du site sont peu variées et typiques des paysages agricoles du plateau.

3 11

L’horizon y est relativement plat et dessiné par la cime des liserets arborés et petits boisements ponctuant le paysage (1). Le relief y est légèrement ondulé, marquant les légers vallonements creusés par les cours d’eau (2). Enfin, les vues y sont très dégagées (3) grâce à l’omniprésence des cultures. Ces vues sont cadrées au loin par des liserets arborés. Elles témoignent d’une forme de monotonie des paysages.

Enjeux de transition

Bois existants

750

1500m

Préservation des terres agricoles par densification urbaine Perte des terres arables par érosion hydrique avec risque de baisse de fertilité à long terme Développement de la mobilité douce à l’échelle communale Vues ouvertes sur le paysage à valoriser autant que possible

Objectifs 1.

Diversifier l’occupation des sols devenus trop sensibles à l’érosion pour limiter ce phénomène

Prévoir une densification des villages pour éviter un empiètement des terres agricoles

Aménager des voies de mobilité douce inter-villages

Maintenir des vues ouvertes sur le paysage

L’érosion, motif de

diversification du paysage

1. Les entre-champs

2. L’enherbement des parcelles

3. Des bois pour protéger les sols

Scénarios de transition

Haies plantées

2. L’enherbement des par

1. Les entre-champs

750

1500m

On aménage différents systèmes anti-érosifs linéaires (haies associées à des bandes enherbées) aux endroits les plus sensibles à l’érosion. En parallèle, on aménage des voies de mobilité douce pour parcourir le site et on densifie les villages pour préserver les terres agricoles.

On modifie la couverture végétale à l’é couverts denses et permanents (prés, L’aménagement des voies douces également intégrées.

Evaluation : - Mesures anti-érosives efficaces et simples à aménager, recommandées par le GISER. Subventions possibles de la région ; mesures donc généralement envisagées. - Peu d’impact sur les pratiques agricoles car les aménagements sont linéaires. - Vues ouvertes mais partiellement bouchées sans pour autant refermer le paysage ; la présence visuelle du bâti s’en trouve parfois diminuée. Le caractère ouvert du site est maintenu. - Aménagement complémentaire à certaines voiries pour la création des voies douces.

Evaluation : - Mesures anti-érosives efficaces, recom possibles de la région. - Impact sur les pratiques agricoles réduites mais la vocation agricole est t - Pas d’impact sur le caractère ouvert visuelle du bâti. - Pas d’impact sur les lignes d’horizon. - Aménagement complémentaire à cer douces.

oies douces

Prairies existantes

Cultures

Prairies semées

Bois existants

Bois plantés

Densification des villages

3. Des bois pour protéger les sols

rcelles

750

1500m

échelle des parcelles érodées pour des prairies). et la densification des villages sont

mmandées dans les MAEc. Subventions

moyen. Les surfaces de cultures sont toutefois maintenue. t du site et les vues, ni sur la présence

. rtaines voiries pour la création des voies

750

1500m

On consacre les terres trop sensibles à l’érosion à des boisements, protégeant mieux les sols. Là encore, on prévoit l’aménagement de voies douces inter-villages, ainsi qu’une densification de ces derniers pour préserver la poche agricole. Evaluation : - Solution efficace face à l’érosion car très bonne couverture végétale. - Impact important sur les pratiques agricoles par réduction des surfaces de culture ou de pâture, solution donc peu envisagée en général. - Mise en place contraignante impliquant beaucoup de plantations. - Forte modification du paysage. Alternance de vues ouvertes et fermées masquant ponctuellement le bâti. Ceci permet également une découverte du site plus rythmée. Certaines vues à valoriser sont bouchées. - Lignes d’horizon largement modifiées et plus rythmées qu’à l’origine. - Aménagement complémentaire à certaines voiries pour la création des voies douces. 16

Elaboration du projet Scénario de synthèse

Vues dégagées

Bandes enherb

Le scénario retenu reprend des éléments de chacun des scénarios précédents. Sur les parcelles identifiées comme sensibles à l’érosion, des boisements sont plantés. Ils s’étendent sur des groupement de parcelles et sont connectés aux boisements existants. Pour souligner la présence des cours d’eau, les boisements s’étendent sur les berges même si elles ne présentent pas de réels problèmes d’érosion. Lorsque des parcelles érodées sont isolées ou situées dans les axes de vue à valoriser, on les affecte à des prairies afin de protéger les sols tout en préservant des vues ouvertes sur la poche agricole. Des chenaux enherbés viennent corriger les problèmes de ruissellement concentré. Par ailleurs, afin de traiter les problèmes de ruissellement moyen, on sème des bandes enherbées en limite de parcelle afin de diminuer l’écoulement des eaux. On renforce ainsi la protection des sols face à l’érosion.

Densification des zones urbaine les terrains restant à urbanis

Bandes enherbées en limite de parcelle pour prévenir l’érosion plus légère

Le changement d’occupation des sols de nombreuses parcelles est également l’occasion de développer le réseau de voies douces au sein du site. Il relie les villages périphériques entre eux et facilite la traverser de la poche agricole à pied ou en vélo.

Etat existant

750

1500m

Etat projeté

bées

Chenaux enherbés

Voies douces

Cultures

Prairies

Bois plantés

Bois existants

Zones urbanisées

Maintien d’espaces de cultures ouverts offrant des vues dégagées

es sur ser

Prairies sur les parcelles érodées et isolées

Chenaux enherbés pour traiter le ruissellement concentré

Boisements sur les ensembles de parcelles érodées et connectées à des bois existants et en bord de cours d’eau

Aménagement de voies douces inter-villages 0

750

1500m

Elaboration du projet

B’ B

A A’

Les boisements occupent déso agricole sans pour autant total

750

La perception du paysage est a dégagées se referment loca rencontrés varient au fil de la dé ouverts sur les champs à des a

1500m

Les vues ouvertes et fermées rythme aux lignes d’horizon.

A’ Boisement 0

Voie douce

Voie carrossable

Boisement

Futures voies douces en milieu boisé

ormais une part importante de la poche lement la recouvrir.

alors boulversée. Les vues auparavant alement. Les milieux et ambiances écouverte du site. On passe d’espaces ambiances forestières plus ombragées.

s s’alternent, apportant ainsi plus de

L’agriculture est toutefois maintenue sur le site. Des vues dégagées sur la poche agricole et les cultures sont encore visibles et rappellent ses caractéristiques originelles. Le tout contraste avec les ambiances forestières parfois rencontrées. Les riverains peuvent désormais circuler à travers la poche agricole sur des espaces qui leur sont dédiés. Le traitement de l’érosion des sols a permis de créer un nouveau paysage sur ces espaces de grandes cultures, que le réseau de mobilité douce aménagé incite à découvrir en toute sécurité.

B’ Boisement 0

Voie douce

Voie carrossable

Cultures

Futures voies douces entre milieu boisé et agricole 20

Programmation Dans l’espace Bois existants

Dans le temps Plantation

4 ans

2 ans

2020 Plantation d’essences héliophiles pour coloniser les espaces à boiser. Des essences plus adaptées aux milieux humides sont prévues pour les ripisylves.

2030 0

750

1500m

Plantation d’essences sciaphiles sous le couvert végétal formé par les essences héliophiles. Ces plantations permettent notamment de diversifier la palette végétale présente.

2040

750

1500m

Eclaircies parmi les sujets d’essences héliophiles pour assurer le bon développement des essences sciaphiles.

2050

750

1500m

Gestion de la futaie irrégulière favorable à la biodiversité et à l’exploitation raisonnée des boisements. Les coupes à blanc sont à proscrire afin de maintenir le couvert végétal et assurer la protection des sols.

Ripisylve

Boisement

Alnus glutinosa - Fraxinus excelsior - Salix alba

Betula pubescens - Populus trichocarpa - Quercus robur - Sorbus aucuparia

Ripisylve

Boisement Acer campestre - Acer pseudoplatanus - Carpinus betulus - Fagus sylvatica

Ripisylve

Boisement

Agir sur le paysage pour limiter l’érosion

Contribution 40% des sols agricoles wallons subissent des pertes de terres considérées comme insoutenables pour l’agriculture. Aujourd’hui considéré comme une ressource non renouvelable, le sol doit donc être préservé puisqu’il constitue la base de notre agriculture. Plusieurs acteurs ont pris conscience de ce problème depuis plusieurs années déjà, notamment l’Institut Royal pour la gestion durable des ressources naturelles et la promotion des technologies propres (IRGT) ou la Wallonie. Cela a mené à la parution en 2005 et 2006 de plusieurs rapports qui m’ont permis de prendre conscience de l’ampleur du problème et des enjeux liés à l’érosion des sols agricoles, notamment en matière de fertilité. Ce problème prend encore plus de sens lorsqu’on le place dans le contexte de l’après-pétrole. La disponibilité en intrants chimiques permettant de pallier les problèmes de fertilité des sols sera alors limitée. Combinée à une trop forte érosion des sols agricoles, ceci pourrait avoir de graves conséquences sur les rendements. Il est donc légitime de s’intéresser aux solutions envisageables pour prévenir ce problème. A l’heure actuelle, des solutions existent pour limiter l’érosion. Les Mesures Agro-Environnementales et Climatiques (MAEc) et le Guide des bonnes pratiques pour la gestion du ruissellement en zone rurale du GISER en présentent tout un panel, sans pour autant évaluer leur impact paysager. Mon projet s’inscrit donc dans la continuité de ces travaux. Il apporte un élément de réponse quant à l’impact paysager de certaines des solutions proposées, notamment les haies et les bandes et parcelles enherbées. Toutefois, j’ai choisi dans mon travail d’aller plus loin et de proposer une solution plus radicale et plus impactante pour le paysage, en convertissant des terres agricoles en boisements. Cette conversion n’est que rarement envisagée pour traiter des problèmes d’érosion et apporte ainsi de nouvelles possibilités pour les gestionnaires d’exploitations agricoles. J’ai ici cherché à repenser le paysage de grandes cultures pour limiter l’érosion et non pas simplement traiter le problème de manière localisée. Si l’agriculture a largement façonné nos paysages, il nous faut peut-être aujourd’hui remettre en cause certains d’entre eux lorsque cela est nécessaire. Le regard d’architectes paysagistes sur la question peut donc permettre de concilier agriculture, paysage et préservation des ressources. Peut-être pourra-t-il susciter de nouvelles réflexions sur des sujets d’aspect très agronomique mais qui pourtant, sont intimement liés au paysage.

Difficultés et limites Bien que mon projet aborde de nouveaux possibles pour les paysages agricoles, il ne m’a pas toujours été évident de comprendre les notions liées aux problèmes d’érosion. L’assimilation de l’équation universelle de pertes en sol (USLE) en est un exemple. Elle permet de quantifier le taux annuel moyen d’érosion à long terme sur la pente d’un champ, mais nécessite des connaissances solides en hydrologie que je ne maitrise pas totalement. C’est d’ailleurs là une des limites de mon travail. Quantifier les bénéfices des scénarios en matière de pertes en sol aurait permis de mieux les comparer et évaluer. Par ailleurs, je n’ai pas pu étudier l’impact paysager de l’ensemble des solutions existantes pour traiter l’érosion. Si j’apporte un élément de réponse sur ce point, il pourrait toutefois être complété par la suite.

Perspectives En agissant avant tout sur le paysage pour limiter l’érosion, ce travail pourrait tout à fait servir de base de réflexion pour d’autres paysages agricoles. Sa transposabilité à d’autres sites du plateau agricole namurois ou de la région limoneuse pourrait être une première étape afin d’évaluer son intérêt à une échelle plus globale. L’intégration plus régulière de paysagistes dans les questions d’agriculture pourrait, en règle générale, permettre de mieux valoriser nos paysages agricoles et leur importance sur nos territoires.

Bibliographie

Bibliographie AMBROISE Régis & MARCEL Odile (2015). Aménager les paysages de l’après-pétrole. Editions Charles Léopold Mayer. Collectif Paysages de l’après-pétrole. ISBN 978-2-84377-195-8 COMMUNE DE LA BRUYERE (2012). Programme communal de développement rural. Caractérisation socioéconomique. Disponible sur : https://odr.labruyere.be/documents-utiles-1 COMMUNE DE LA BRUYERE (2015). Programme communal de développement rural. Résumé non technique. Disponible sur : https://odr.labruyere.be/documents-utiles-1 CPDT (2009). Atlas des paysages de Wallonie. Les plateaux brabançons et hesbignons. Disponible sur : https://cpdt. wallonie.be/publications/atlas-des-paysages-de-wallonie/atlas-des-paysages-de-wallonie-2 GISER. Bonnes pratiques pour la gestion du risque de ruissellement en zone rurale. Disponible sur : https://www. giser.be/ IRGT (2005). Erosion des sols en Belgique. Cahier n°10 Etat de la question. Disponile sur : https://www.giser.be/ REGION WALLONNE (2006). Les livrets de l’agriculture. Lutter contre l’érosion des sols. Disponible sur : https://www. giser.be/wp-content/uploads/2011/10/LivretAgriculture_n12.pdf REGION WALLONNE (2006). Etat de l’environnement wallon. L’érosion hydrique et les pertes en sol agricoles en Région Wallonne. REGION WALLONNE (2017). Etat de l’environnement wallon. Rapport sur l’état de l’environnement wallon 2017. Disponible sur : http://etat.environnement.wallonie.be/contents/publications/rapport-sur-letat-de-lenvironnementwallon-2017.html REGION WALLONNE (2018). Schéma de Développement Territorial. Disponible sur : http://lampspw.wallonie.be/ dgo4/tinymvc/apps/a menagement/views/documents/amenagement/regional/sdt/projet-sdt-FR.pdf

Webographie DONNEES CARTOGRAPHIQUES. Disponibles sur : https://geoportail.wallonie.be/ walonmap#BBOX=-29634.44310388621,350969.4431038862,26448.494030988055,157417.50596901195 DONNEES ERRUISSOL. Disponible sur : https://geoportail.wallonie.be/ walonmap#BBOX=-29634.44310388621,350969.4431038862,26448.494030988055,157417.50596901195 FAO (2019). La FAO appelle à trouver des moyens de stopper l’érosion des sols. Disponible sur : https://news.un.org/ fr/story/2019/05/1043511 FICHIER ECOLOGIQUE DES ESSENCES. Disponible sur : https://www.fichierecologique.be/#!/ INTER-ENVIRONNEMENT WALLONIE. Objectif Zéro béton. Disponible sur : https://www.iew.be/amenagement-duterritoire-ou-est-passe-le-stop-beton/