SYNTHESE DES PRINCIPAUX RESULTATS DE RECHERCHE OBTENUS EN MATIERE DE LUTTE CONTRE L’EROSION EOLIENNE ET L’ENSABLEMENT EN TUNISIE ARIDE ET DESERTIQUE

KHATELLI HOUCINE
Institut des Régions Arides
Médenine, Tunisie

Résumé : Les recherches menées au sein de l’Institut des Régions Arides de Médenine sur l’érosion éolienne et la lutte contre l’ensablement en Tunisie aride et désertique depuis une quinzaine d’années ont permis d’aboutir à plusieurs conclusions qui concernent aussi bien les aspects fondamentaux que pratiques liés à ce problème.

Plusieurs résultats obtenus sont à l’heure actuelle utilisés par les services techniques chargés de l’exécution des programmes de fixation des dunes et par les agriculteurs de notre zone d’étude en vue de lutter, d’une manière efficace, contre ce phénomène tant sur le plan curatif que préventif.

1. Problématique

Depuis le début du siècle, et particulièrement depuis quelques décennies, on assiste dans le sud tunisien à une rapide transformation du paysage naturel qui résulte principalement de l’augmentation de la population et de sa sédentarisation.

Les changements dans le mode d’habitat et d’occupation de l’espace rural sont accompagnés de modifications affectant les systèmes fonciers et l’utilisation quantitative et qualitative des ressources naturelles (FLORET et PONTANIER, 1982; LE HOUEROU, 1969 et 1990; TALBI, 1993).

L’utilisation passée de cet espace était essentiellement représentée par l’élevage extensif (ovins, caprins et camelins) sur des pâturages collectifs et par une céréaliculture épisodique et aléatoire limitée géographiquement aux zones les mieux arrosées.

Actuellement, en raison de la sédentarisation rapide des populations nomades et de l’appropriation des terres collectives, des formes nouvelles de gestion des ressources naturelles se sont développées. Elles se manifestent notamment, par l’abandon progressif de la transhumance, la création de jardins au voisinage des habitations et l’extention considérable de l’arboriculture et de la céréaliculture aux dépens des surfaces pastorales grâce aux facilités offertes par l’introduction et la généralisation de la mécanisation (déchaumeuse à risques) qui a permis le défrichement rapide et peu onéreux de grandes surfaces steppiques (KHATELLI, 1981 et 1984).

Le recours à cette technologie agressive pour labourer les steppes sableuses qui sont actuellement les plus attractives pour la céréaliculture et l’arboriculture, a favorisé, outre mesure, le déclenchement et l’accélération des processus de l’érosion éolienne.

Cette extension rapide des cultures au détriment des surfaces pastorales a diminué d’autant les zones traditionnelles de pâturage. Les troupeaux, dont l’effectif est resté toujours important, se trouvent progressivement refoulés sur des surfaces de plus en plus restreintes provoquant ainsi le surpâturage qui entraîne la réduction du couvert végétal des espèces vivaces et de leur phytomasse et ouvre ainsi la porte aux processus de la dégradation (FLORET et PONTANIER, 1982).

Ceci est d’autant plus grave que les sols sont particulièrement sensibles à l’érosion éolienne qui décape les horizons sableux superficiels et engendre la formation des dunes (BEN DALI, 1987; AKRIMI et al., 1988; AKRIMI et ABAAB, 1991).

Les sédentarisation des populations a, par ailleurs, conduit à la disparition ou à l’éclatement de beaucoup de grands troupeaux et leur remplacement par des petites unités qui pâturent presque toute l’année au voisinage  immédiat des zones habitées, provoquant ainsi un surpâturage localisé et une dégradation accélérée du milieu naturel dans un rayon d’une dizaine de kilomètres (FLORET et PONTANIER, 1982).

La conduite des troupeaux ne se pratique quasiment plus selon l’ancienne technique du semi-nomadisme, qui permettait plus facilement de s’adapter à la variabilité spatiale et  temporelle des pluies et des ressources pastorales.

Ainsi, la détérioration des anciens systèmes de gestion de l’espace rural a conduit à la rupture, parfois irréversible, des équilibres écologiques issus des usages anciens des terres et des ressources végétales. La gestion des ressources naturelles est alors déséquilibrée et les processus de dégradation du milieu naturel se sont amplifiés. Ils se manifestent par une décroissance conflue de la productivité biologique des écosystèmes touchés et des niveaux de vie des populations (FLORET et al., 1976).

Les aspects phytoécologiques, climatiques et pédologues liés à ce phénomène ont fait l’objet de plusieurs travaux (LE HOUEROU, 1959, 1969 et 1990; FLORET et al., 1976; TELAHIGUE, 1981; FLORET et PONTONIER, 1982; BEN DALI, 1987; AKRIMI et al. 1988; ZAAFOURI, 1993) pour ne citer que quelques uns.

Dans leur prolongement, il convenait de préciser les aspects géomorphologiques et notamment ceux liés au vent et à son action érosive.

C’est dans cette perspective que s’inscrivent nos recherches sur l’érosion éolienne, considérée comme l’une des manifestations les plus spectaculaires de cette dégradation, entreprises depuis la fin des années soixante dix au sein de l’équipe de l’Institut des Régions Arides de Médenine.

2. Objectifs

Ces recherches visent à contribuer, d’une part, à une connaissance objective des causes, processus et mécanismes du phénomène et d’autre part, à l’établissement d’un système de contrôle continu et rationnel de ses manifestations pour comprendre son déclenchement et par conséquent pour l’éviter et pour le combattre.

3. Méthodologie

Pour réaliser ce travail de recherche, nous avons opté pour une approche stationnelle. Cinq stations réparties entre les gouvernorats de Médenine, Gabès et Kébili fûrent ainsi choisies (fig.1). Deux ordres de considérations ont guidé leur implantation dans des sites facilement accessibles.

D’une part, il convient de choisir des secteurs bien marqués par les actions éoliennes, d’autre part, ces secteurs devaient être représentatifs des diverses causes anthropiques de l’érosion éolienne : le labour (céréaliculture et arboriculture), le surpâturage et l’éradication des ligneux.

Ces stations ont été mises gracieusement à notre disposition par les services techniques régionaux de la Direction générale des forêts (Sidi Makhlouf, Menzel El Habib et Noueil) et par les agriculteurs (Ben Gardane et Dar Dhoui).

Pour définir les facteurs climatiques locaux, un équipement météorologique léger, comprenant un anémographe, un pluviomètre et un thermo-hygrographe, a été installé dans chaque station d’étude.

Les mesures de l’érosion éolienne ont duré trois années à Ben Gardane et à Dar Dahaoui et deux années à Sidi Makhlouf, Menzel El Habib et Noueil. Elles ont été effectuées mensuellement grâce à l’utilisation d’une série de “pièges à sable” et à la méthode des “piquets”.

La conception des dispositifs expérimentaux et l’analyse statistique des données sont réalisées au laboratoire d’informatique de l’Institut des Régions Arides de Médenine à l’aide du logiciel STAT-ITCF.

Trois méthodes ont été utilisées :

-  l’analyse de la variance pour comparer les traitements entre eux;

- la méthode de régression linéaire simple pour expliquer le comportement des différents traitements en fonction du temps;

- l’analyse en composantes principales pour voir les relations existant entre les différents traitements en fonction de l’ensemble des variables étudiées.

4. Principaux résultats obtenus

Les recherches que nous avons entreprises ont permis d’aboutir à plusieurs résultats qui concernent à la fois la connaissance des processus fondamentaux de l’érosion éolienne et la mise au point des solutions pratiques de lutte contre ce phénomène tant, sur le plan curatif que préventif.

4.1 Connaissance fondamentale des processus de l’érosion éolienne

Les observations effectuées à travers les différentes stations d’études (Ben Gardane, Dar Dhaoui, Sidi Makhlouf, Menzel El Habib et Noueil) concordent très sensiblement pour montrer que la désertification, dont l’érosion éolienne constitue la manifestation la plus spectaculaire, ne devrait en aucun cas être considérée comme une progression irrésistible et sans merci, des masses sableuses en provenance du Sahara.

Elle n’est, en réalité qu’un phénomène localisé, discontinu, diffus et non généralisé qui se déclenche en tout point où se produit une rupture d’équilibre entre un milieu vulnérable et à équilibre précaire et son exploitation par l’homme d’une manière excessive et sans discernement (KHATTELI, 1981, 1983).

En effet, les dunes de sable mobiles rencontrées souvent à proximité des oasis, des périmètres agricoles et des villages se sont formées par suite de l’amenuisement du couvert végétal sous des multiples effets anthropiques (éradication des ligneux, surpâturage, mise en culture etc.).

Leur progression se fait en direction du Sahara en général et de l’Erg Oriental en particulier et non l’inverse, comme on a souvent tendance à le croire, en raison de la dominance des vents actifs qui soufflent de l’est, du sud-est et du secteur nord sur ceux qui proviennent de l’ouest et du secteur sud (KHATELLI, 1981; KHATELLI et BELHAJ, 1993).

Au niveau de l’aménagement, les conclusions de ce travail sur la dynamique des vents et le déplacement des sables, soit à l’échelle particulaire soit sous forme des dunes, peuvent revêtir un intérêt pratique, permettant d’augmenter l’efficacité des opérations de fixation des dunes mobiles, telles que l’orientation des brise-vent mécaniques perpendiculairement à l’axe du déplacement résultant des barkhanes et la réalisation des travaux de stabilisation mécanique des dunes pendant les périodes qui sont caractérisées par un régime des vents actifs relativement calme.

Les opérations d’entretien et de rehaussement des palissades installées devraient, par contre, avoir lieu durant les périodes ventées pour éviter leur ensevelissement rapide sous les sables mobiles (KHATELLI, 1996).

Le recours à des brise-vent bas (1 m de hauteur au maximum), avec une perméabilité homogène et sans brèche à la base, est vivement recommandé pour lutter efficacement contre les sables mobiles qui se déplacent, comme nous l’avons démontré, presqu’entièrement au niveau des cinquante premiers centimètres de la surface du sol.

4.2  Lutte contre l’érosion éolienne

Dans ce travail de recherche, nous avons voulu montrer que l’érosion éolienne dans notre zone d’étude est un phénomène anthropique qui, une fois initié, tend à se généraliser et à empiéter sur des zones environnantes encore intactes. Les essais menés, au niveau stationnel, ont permis de montrer qu’il est possible de lutter contre cette dégradation aussi bien au niveau curatif que préventif.

4.2.1  Lutte curative contre l’érosion éolienne

4.2.1.1  Sous les oliveraies ensablées

Il a été démontré que l’ensablement des olivettes résulte d’un travail excessif du sol avec la déchaumeuse à disques qui pulvérise la terre labourée et la rend très vulnérable à l’érosion éolienne. Celle-ci manifeste par le déchaussement des oliviers, là où s’exerce la déflation et la formation des dunes mobiles, là où s’effectue le dépôt.

La lutte contre ce phénomène est possible grâce au recours à la technique du “Mulching” qui consiste en un épandage de résidus végétaux sur la surface du sol après avoir nivelé les dunes.

En effet, nous avons remarqué que les processus d’érosion se sont trouvés fortement amoindris et aucune nouvelle formation dunaire n’a été observée depuis, sur le site (KHATELLI, 1984).

Parmi les trois résidus végétaux utilisés, les brindilles d’Artemisia campestris semblent être plus indiquées pour la fixation des dunes mobiles que les deux autres types des résidus végétaux (Rhanterium suaveolens et feuilles de palmes) compte tenu de leur efficacité technique, de leur faible valeur pastorale et économique et de leur disponibilité en quantité importante sur les parcours dégradés et les friches post-culturales de la zone d’étude.

Par ailleurs, il est vivement recommandé de remplacer la déchaumeuse à disques par des outils à dents, à socs et/ou à lame qui se sont avérés, de loin, moins dégradants.

Le maintien des bandes de végétation naturelle entre les lignes des oliviers et leur utilisation comme brise-vent pour la lutte contre l’érosion éolienne, est également conseillé.

4.2.1.2 Dans les terrains de parcours dégradés

Le travail réalisé à Menzel El Habib, sur une steppe à Rhanterium suaveolens dégradée sous la pression des multiples effets anthropiques (surpâturage et arrachage des ligneux) a montré l’impact positif de la mise en défens sur la lutte contre l’érosion éolienne.

L’évolution écologiquement progressive de la zone d’étude, sous l’effet de la protection, s’est traduite du point de vue géomorphologique par :

- une extension spatiale rapide des nebkhas aux dépens des dunes mobiles et de la zone dénudée;

- une diminution de la sensibilité de la surface du sol à l’érosion éolienne;

- une tendance générale vers l’établissement d’un équilibre éco-pédo-morphologique.

La mise en défens des zones dégradées et subissant d’intenses processus d’érosion éolienne pourrait donc être envisagée comme une solution de lutte efficace et peu coûteuse contre l’érosion éolienne, si toutefois le seuil d’irréversibilité n’est pas encore atteint.

4.2.1.3 Fixation mécanique des dunes mobiles

Les essais comparatifs entrepris dans la station de Sidi Makhlouf en vue de trouver la densité du réseau de clayonnage la plus indiquée pour une stabilisation rapide et efficace des dunes mobiles ont permis d’aboutir aux conclusions suivantes :

- les carreaux en plaques de 20 m de côté et les lignes espacées de 20 m peuvent être considérés comme les traitements les plus appropriés, tant sur le plan des quantités de sable piégé que sur le plan de la stabilité de la surface du sol vis-à-vis des processus de l’érosion éolienne à l’intérieur de chaque parcelle;

- les lignes espacées de 40 m, bien qu’elles soient significativement supérieures au témoin, se sont révélées peu efficaces, alors que les carreaux de 40 m de côté occupent une position intermédiaire;

- si l’on prend en considération le rapport coût/efficacité technique des différents traitements, les lignes de 20 m de côté s’avèrent de loin plus intéressantes que les carreaux de 20 m de côté parce qu’ils ont coûté presque deux fois moins cher (la moitié de la quantité totale des plaques utilisées par comparaison aux carreaux de 20 m de côté).

Ce résultat permettra ainsi de réduire, dans de fortes proportions, les coûts actuels des opérations de stabilisation mécanique des dunes effectuées par les services techniques régionaux de la Direction générale des Forêts.

Les six premiers mois de l’essai sont caractérisés par une grande instabilité du modelé éolien à l’intérieur des différentes parcelles qui a provoqué d’importants dégâts sur les plaques mises en place. Il est, par conséquent, vivement déconseillé de commencer les opérations de plantation des arbres durant cette période pour éviter l’ensevelissement des jeunes plants, en cas de dépôt et leur déchaussement, en cas de déflation. Les efforts des aménagistes durant cette période devront être orientés beaucoup plus vers l’entretien régulier des palissades que vers la plantation. Le reboisement ne doit démarrer qu’à partir de la deuxième année, ou du moins, six mois après la mise en place de dispositifs de stabilisation mécanique des dunes, une fois que les formes dunaires vives auront pratiquement disparu à l’intérieur des différentes parcelles.

Les sols dunaires, surtout quand ils sont peu mobiles, constituent généralement des milieux très favorables au développement de la végétation naturelle grâce à leur grande capacité de conserver l’humidité à faible profondeur. Ils répondent généralement très bien à la mise en défens dans le sens d’une évolution progressive du couvert végétal et une mise en défens pourrait suffire pour fixer la surface du sol. Celle-ci épargnerait ainsi le recours au reboisement, d’où une réduction importante des charges inhérentes à la fixation des dunes mobiles et à la restauration des terres dégradées.

4.2.2 Lutte préventive

Les conclusions des essais menés à Dar Dhaoui, aussi bien sur les outils de travail du sol que sur les bandes de végétation naturelle pour la lutte préventive contre l’érosion éolienne dans les terrains cultivés en céréales, concordent sensiblement pour mettre en exergue l’extrême fragilité des écosystèmes arides et notamment les écosystèmes à sols sableux. En effet, il s’est avéré que toute exploitation inconsidérée des ressources naturelles dans ces zones (eau, sol, végétation) se traduisait inéluctablement par un déclenchement de l’érosion éolienne qui, une fois initiée, s’auto-entretient et s’intensifie par la suite, au gré des vissicitudes anthropiques et climatiques.

La mise en culture peut à cet égard être considérée comme un facteur de dégradation des sols du sud tunisien puisqu’elle provoque une importante déflation éolienne des sols labourés. Cette érosion est maximale dans le cas où le travail du sol est effectué avec la déchaumeuse à disques. Son utilisation, notamment sur les sols sableux, ne saurait désormais être tolérée que dans le cas d’une amélioration de la rugosité de la surface du sol par incorporation des résidus végétaux ou dans le cas du maintien de bandes de végétation naturelle non labourées entre les bandes cultivées.

Si la première solution s’avère difficilement réalisable parce qu’elle requiert un investissement pour la fourniture des résidus végétaux (foin, paille ou toute autre végétation naturelle disponible sur place), la deuxième solution nous semble, par contre, à la portée des agriculteurs, car son utilisation ne nécessite, au préalable, aucun investissement. Elle est, de ce fait, facilement transposable à grande échelle.

Parmi les largeurs testées, nous pouvons considérer que celles de 10 et de 20 m sont plus efficaces que la bande de 5 m de largeur parce qu’elles ont permis d’obtenir, d’une part, une nette diminution de l’érosion éolienne et d’autre part, une légère amélioration des rendements en orge.

Les bandes non labourées peuvent, en plus de leur intérêt écologique (conservation des ressources végétales en voie d’extinction à cause du défrichement), contribuer à l’alimentation des animaux grâce à leurs potentialités pastorales.

Les outils à dents (Tiller) et à lames (Sweep), bien qu’ils aient permis de réduire dans de très fortes proportions, l’érosion éolienne par comparaison à la déchaumeuse à disques, ne pourraient pas être préconisés pour remplacer cette dernière dans les zones céréalières, en raison des faibles rendements en orge qu’ils ont donnés. Leur utilisation est toutefois, recommandée dans les zones arboricoles (cas des oliviers).

La déchaumeuse à socs apparaît, à priori, comme étant l’outil le mieux indiqué parce qu’elle a permis de réduire les pertes en sol de trois fois, en moyenne, par rapport à la déchaumeuse à disques, tout en produisant une récolte annuelle, somme toute, proche de la moyenne générale.

Plusieurs résultats des recherches que nous avons menées sur l’érosion éolienne en Tunisie aride et désertique sont actuellement utilisés notamment par :

- les services techniques régionaux de la Direction générale des Forêts, tels que ceux relatifs aux choix de la meilleure perméabilité des brise-vent mécaniques ainsi que leur orientation par rapport aux vents actifs dominants. Ces conclusions sont valorisées particulièrement à Médenine, Gabès et Kébili.

- les agriculteurs à Ben Gardane et à Zarzis, en ce qui concerne le maintien des bandes non labourées entre les bandes cultivées, le remplacement progressif de la déchaumeuse à disques par les outils à dents, notamment dans les chanps d’oliviers.

La fixation des dunes dans les olivettes ensablées moyennant la technique de “Mulching”, comme également à intéresser, certains oléiculteurs dans la région de Zarzis.

5. Perspectives

Ces recherches seront poursuivies dans le futur. Elles consisteront notamment à :

- créer et équiper un réseau d’observatoires permanents répartis sur l’ensemble de la Tunisie méridionale (un observatoire par région naturelle) en vue d’établir un système continu et rationnel de suivi, de contrôle et d’évaluation de l’érosion éolienne;

- affiner les différentes méthodes utilisées pour la quantification de l’érosion éolienne (piquets, piège à sable etc.);

- continuer et développer les recherches sur les techniques culturales les plus adaptées aux écosystèmes arides, notamment en ce qui concerne les outils de travail du sol pour concevoir et mettre au point des prototypes d’outils moins dégradants; développer les expérimentations sur différents matériaux de stabilisation mécanique des dunes tels que les filets en plastique et les plaques en fibres de verre en collaboration avec les industriels et la Direction générale des Forêts.

- engager des essais en vue d’utiliser les sous-produits de l’olivier pour la fixation des dunes (margine et bois de taille);

- Enfin, définir et quantifier les paramètres pouvant déterminer les différents seuils de dégradation des écosystèmes en milieu aride (épaisseur de la couche arabe, couverture végétale, stock des graines dans le sol etc.).

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