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- Cours Dr Louiza DOUAFER 2023/2024
Cours Dr Louiza DOUAFER 2023/2024
COURS Dr. Louiza DOUAFER 2023/2024
Nom : DOUAFER
Prénom : Louiza
Grade : MCA
Spécialité : Biologie et physiologie animale
E-mail personnel : ldouafer@gmail.com
E-mail professionnel : ldouafer @centre-univ-mila.dz
Matière : Protection et Conservation des Sols au Milieu Naturel et Cultivé (PCSMNC)
Coefficient : 3
Crédit : 6
VHS (15 semaines) : 90 h
Modalité d’évaluation : Continu (40 %) + Examen final (60 %)
- • Objectifs de l’enseignement
• Objectifs de l’enseignement
Cette matière s’intéresse à donner un aperçus globale sur les problèmes et les facteurs qui dégradent la qualité de l’écosystème terrestre (sol) tels que : les facteurs naturels : l’érosion, les précipitations , climat, topographie, le couvert végétal…etc…et les facteurs anthropiques : la pollution, les déchets chimiques de l’agriculture et de l’industrie, déforestation, surpâturage et exploitation excessive des ressources naturelles, …etc.de plus de voir les impacts de cette régression du sol sur l’être humain et l’environnement ; les conséquences de cette dégradation, et en fin les stratégies et les mesures de lutter contre la dégradation de la qualité du sol.
- Contenu de la matière
Contenu de la matière
Chapitre 1 : La dégradation des sols
-Principes fondamentaux des sols :
-La fertilité des sols
-La dégradation des sols : Les types de dégradation des sols
Chapitre 2 : Le processus d’érosion :
-Le processus d’érosion
-Les facteurs d’érosion
-Les formes d’érosion
-Les effets de l’érosion
Chapitre 3 :L’érosion hydrique :
-Origine et mécanismes
-Facteurs de l’érosion hydrique
-Formes de l’érosion hydrique
-Effets de l'érosion hydrique
-Lutte contre l’érosion hydrique
Chapitre 4 : L’érosion éolienne
-Généralité sur l'érosion éolienne
-Effets de l’érosion éolienne
-Facteur de l’érosion éolienne
-Les techniques de lutte contre l’érosion éolienne.
Chapitre 5 : Conséquences de la dégradation des sols (Lutte contre la dégradation des sols)
- Impacts de la dégradation du sol
-Conséquences de la dégradation des sols sur la santé
-Les conséquences temporelles de la dégradation des sols
-Mesures de lutte et bonnes pratiques :
-Protection des sols anti-érosion :
Chapitre 6 : procédés spéciaux de conservation des sols
-Les évolutions historiques des stratégies de la conservation des eaux et du sol
-Les stratégies traditionnelles de lutte antiérosive
-Les stratégies modernes d’équipement hydraulique
-Les mesures de lutte contre le ruissellement et l'érosion des sols
-Captation des eaux de ruissellement
-Protection des pentes contre l’érosion
- Prérequis
Prérequis
Une solide base en biologie générale, écologie générale, environnement, écotoxicologie et pédologie. De plus, l'étudiant doit posséder une compréhension globale du fonctionnement des écosystèmes et les facteurs agissants sur l’equilibre de l’écosystème terrestre (sol).
- Objectifs
Objectifs
L'objectif de cette unité est d'introduire les concepts de la dégradation de l’écosystème terrestre, essentiellement les problèmes de la dégradation des sols en milieu naturel et cultivé, en mettant l’accent sur les impacts et les conséquences de leur dégradation : la perte de la qualité et de la quantité du sol qui résultent plusieurs problèmes socio-économiques, problèmes de sécurité alimentaire au niveau nationale et international , perte de la biodiversité, et la dégradation et le déséquilibre des autres écosystèmes (aquatiques et atmosphériques)et finalement la santé publique, en développant une compréhension approfondie sur les stratégies de lutte contre toute sorte de dégradation des sols afin de réaliser les principaux enjeux de développement durable. Cela inclut les principes généraux, l'intégration de différentes disciplines sur, les connaissances spécialisées et les développements sur des sujets spécifiques.
Comme tout travail, des erreurs et des lacunes peuvent survenir. Par conséquent, recevoir des corrections, des conseils et des recommandations de la part de collègues enseignants et chercheurs actifs sur le terrain est toujours encouragé et motivant.
- INTRODUCTION
INTRODUCTION
Toute la vie terrestre dépend d’une fine couche de sol. Le premier mètre de la surface de la Terre alimente plus de six milliards de personnes. Même une grande partie de la vie marine dépend des éléments érodés ou dissous des continents et transportés dans les milieux aquatiques. Depuis quelques décennies, des pressions économiques et démographiques ont conduit à une dégradation rapide et massive des sols exploités à travers le monde. Aujourd'hui, la dégradation des sols contribue non seulement à l'appauvrissement des écosystèmes, mais elle met en danger la qualité de vie.
Le système sol :
Le sol est un milieu composite qui résulte de facteurs abiotiques à savoir l’altération de la roche mère (qui fournit les éléments minéraux du sol) et les apports atmosphériques (fixation de l’oxygène, cycle de l’azote, cycle de l’eau) et de facteurs biotiques (liés à l’action des êtres vivants) comme les apports de la couverture végétale et de la décomposition des êtres vivants. L’examen d’un sol en coupe montre une superposition d’horizons qui sont formés de couches de couleur, composition chimique et taille des matériaux différents. Chaque superposition d’horizons forme un profil pédologique.
L’étude du fonctionnement de l’écosystème terrestre (sol), leur protection et leur conservation nécessitent la réunion de plusieurs disciplines profondes telles que : Ecologie et environnement la pédologie, l’écotoxicologie, la climatologie, la biodiversité, l'agriculture, fonctionnement et dynamique des écosystèmes et des populations, …e
Chacune de ces disciplines contributives apporte son propre vocabulaire spécialisé, entraînant des normes de nomenclature distinctes et des difficultés de communication notable
Ce texte s'adresse spécifiquement aux étudiants de la deuxième année Master 2 dans le domaine de l’écologie et environnement (Protection des écosystèmes), tout en restant accessible à ceux provenant d'autres disciplines intéressées par cette science.
- La dégradation des sols
La dégradation des sols
1.Principes fondamentaux des sols :
La formation du sol est un processus qui se passe à des échelles de temps millénaires. Les propriétés des sols reflètent les effets du matériau d'origine, du climat, et du temps pendant lesquels les processus de pédogenèse ont pu avoir lieu.
Le climat joue un rôle dominant dans la formation et les caractéristiques des sols - soit directement par l’eau et l’énergie, soit indirectement par la végétation et l’impact de la topographie sur le rayonnement solaire et la pluie.
La formation des sols :
Nous pouvons identifier plusieurs facteurs qui contribuent à déterminer les caractéristiques d'un sol :
2. La fertilité des sols
2.1. La fertilité physique des sols
Les caractéristiques du sol qui influencent les propriétés physiques sont nombreuses et ne peuvent pas toutes être prises en considération. Ce sont la texture et la structure du sol.
2.1.1. La Texture :
La texture ou la granulométrie fait référence à la répartition des sédiments en fonction de leur taille. C’est une propriété fixe du sol qui est de loin la propriété la plus importante. La texture a une influence dominante sur les propriétés physiques et chimiques des sols.
2.1.2. La structure du sol
La structure du sol fait référence à l’organisation des sédiments définis par la texture. Plusieurs types de structure de sol, ainsi que plusieurs formes d’agrégats, peuvent être définis mais la présentation est simplifiée à trois seulement : particulaire, massive, en agrégats.
· Particulaire : les sédiments n’ont pratiquement aucune cohésion et restent à l’état de particules libres. Exp : les sables, les graviers.
· Massive : les sédiments sont pris en masse, d’un sol bloc. Ceci est le cas des argiles lourdes.
· Agrégé : ceci représente la grande majorité des sols. En effet, sous l’effet cohésif des argiles et des matières organiques surtout, le sol s’organise en une hiérarchie d’agrégats.
2.1.3. La stabilité structurale
La stabilité structurale qui est particulièrement importante pour l’érosion. La stabilité structurale est une mesure de la résistance des agrégats à la désagrégation. Un sol dont les agrégats ont une forte cohésion possède une bonne stabilité structurale ; des agrégats avec une faible cohésion ont donc une faible stabilité structurale et ils se désagrègent facilement sous l’impact des gouttes de pluie.
2.2. La fertilité chimique des sols :
Les propriétés chimiques des sols sont fortement corrélées avec le climat. Plusieurs propriétés peuvent être prises en compte mais nous nous concentrerons sur seulement deux : la Capacité d’Echange Cationique (CEC) et le pH. Nous pouvons dire que la fertilité chimique concerne :
· La disponibilité des éléments nutritifs des végétaux
· Les problèmes de toxicité
· Les proportions de cations sur le complexe absorbant.
3. La dégradation des sols :
La dégradation d'un sol résulte souvent d'une combinaison de facteurs, incluant éventuellement la régression, qui conduisent le sol vers une évolution différente de l'évolution naturelle liée au climat et à la végétation locale. Elle est généralement directement liée à l'action de l'homme via par exemple :
· Le remplacement de la végétation primitive diversifiée par une végétation secondaire, qui modifie l'humus et la formation du sol ;
· une diminution des taux de matière organique induite par une surexploitation du sol, son lessivage ;
· la destruction de l'humus et des complexes argilo-humiques insolubles par le labour qui enfouit et détruit les couches supérieures vivantes du sol, ou par un travail excessif du sol ;
· l'acidification, la salinisation et éventuellement la désertification qui peuvent être induits ou exacerbés par les changements climatiques, mais aussi par l'irrigation et le drainage ;
· l'érosion (hydrique et/ou éolienne) ; elle est facilitée par le labour et/ou désherbage (ils sont alors déstructurés et dégradés par l'action des sécheresses et/ou l'impact des pluies qui les lessivent au lieu de les pénétrer ;
· la pollution par des métaux lourds ou des substances biocides (pesticides ou autres polluants) qui tueraient les organismes essentiels pour entretenir la cohésion et capillarité du sol (champignons, vers de terre, etc.) ;
· la compaction (tassement du sol) et leur asphyxie. Elle est souvent accompagnée de l'apparition d'une semelle de labour dans le cas des sols labourés ; le tassement qui induit une forte baisse de la porosité naturelle du sol est une des formes les plus graves et les plus courantes de la dégradation des sols. La compaction des sols de leurs agrégats a un impact négatif, direct et durable sur leur activité biologique et sur leurs caractéristiques hydrologiques.
L’agriculture participe largement à la dégradation des sols, notamment à travers le défrichement, le labour, l’irrigation, la diffusion d’engrais chimiques et de pesticides, le passage d’engins lourds.
· Le défrichement et la déforestation de grandes parcelles pour augmenter la surface agricole modifient la composition de l’humus et la formation du sol.
· Le surpâturage, en mettant en cause les capacités de production et/ou de reproduction de la végétation, a pour conséquence de mettre les sols à nu, les rendant ainsi plus vulnérables à l’érosion hydrique (concerne 56% des cas de dégradations des sols) et à l’érosion éolienne (28% des cas).
· En milieu urbain, le rejet de polluants tels que les métaux lourds peut affecter les sols, de même que les anciens sites industriels laissent parfois des friches aux sols fortement pollués.
3.1. Les types de dégradation des sols :
La dégradation peut être de trois formes : physique chimique ou biologique.
3.1.1. Dégradation physique : Elle contribue à l’affaiblissement de la structure du sol induisant l’encroûtement, la compaction, et l’érosion.
-L’encroûtement : est le résultat de la réorganisation des particules de la surface du sol, sous l’effet du vent ou de la pluie. Il peut survenir par exemple lorsque le lit de semence (stade final de préparation du terrain avant le semis) se mouille et sèche rapidement. Une couche de terre solide et compacte se forme alors à la surface du sol (dans les 5 premiers cm), empêchant la culture de bien lever.
-La compaction : désigne la réorganisation des particules de sol sous l’effet d’une pression externe (piétinement des animaux en conditions humides ou du passage de lourdes machines) et une réduction de l’espace poral. La compaction du sol est entraîné une diminution de l’activité biologique de sol et
de la productivité des sols agricoles et forestiers. Les flux d’eau ne pouvant plus s’effectuer verticalement, le ruissellement se déclenche, entraînant des phénomènes d’érosion.
-L’érosion : est l’ablation et le transport latéral de particules solides du sol par le vent et l’eau sur la surface du sol.
a- L’érosion éolienne : comprend l’enlèvement et le dépôt de particules par le vent, ainsi que l’effet abrasif de ces particules durant leur transport. Elle se produit lorsque le sol est nu. Il y a enlèvement de la partie superficielle des terres arables mais aussi le recouvrement de champs, de bâtiments, de clôtures, de routes par des masses de terre indésirables.
b- L’érosion hydrique : est la détérioration de la terre sous l’action des eaux de ruissellement. L’ampleur de l’érosion hydrique dépend de l’intensité des pluies, de la couverture du sol, de la topographie, des propriétés du sol, de l’orientation et de l’exposition.
3.1.2. Dégradation chimique : La dégradation chimique des sols comprend les phénomènes de salinisation et d’alcalisation, d’acidification ou de perte de nutriments des sols.
a- Salinisation : La salinisation provient d’un excès de sels solubles dans la solution du sol. Elle s’apprécie par la conductivité électrique qui mesure l’aptitude de la solution du sol à conduire le courant électrique.
b- L’alcalinisation : se manifeste par une présence excessive de sodium dans le complexe absorbant des sols. Elle indique le degré de saturation du complexe absorbant par l’ion Na +.
c-Acidification : Cette acidité résulte ente autres de la décalcification du complexe absorbant des sols. Elle peut induire sur les sols exondés une toxicité aluminique.
d-Perte de nutriments et de matière organique : La perte d’éléments nutritifs est un processus de dégradation des sols avec de sévères impacts économiques et sociaux. Les prélèvements par les cultures ne sont pas compensés par des restitutions (fumure minérale ou organique, restauration par la jachère). Le lessivage en profondeur des éléments solubles de la couche humique et le blocage du phosphore par les oxydes de fer peuvent être à l’origine de ces perturbations qui sont aggravées par la non restitution des éléments exportés par les récoltes (grains, paille, racines).
3.1.3. Dégradation biologique :
Dans le sol, l’activité biologique contrôle les processus importants qui déterminent sa fertilité : taux ou vitesse de décomposition, de minéralisation, de dénitrification ou de lixiviation. En fait, il y a une très étroite relation entre l’activité microbienne et la teneur en eau du sol.
- Cours PCSMNC
- Travaux pratiques : Analyse des paramètres physico-chimiques du sol
- • QUESTIONS ET REPONSES
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