Les haies, une alternative à l'openfield dans les zones lœssiques d'Alsace ? : perspectives historiques, systèmes agraires du futur, érosion, effets sur le colluvionnement et le stockage du carbone

Hedges, an alternative to openfield in the loessy areas of Alsace? : historical perspectives, agrarian systems of the future, erosion, effects on colluvium and carbon storage

• Auteur / Autrice : Lucie Froehlicher
• Direction : Dominique Schwartz
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géographie
• Date : Soutenance le 26/09/2016
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences de la Terre et Environnement (Strasbourg ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire image, ville et environnement (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Paul Métailié
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Dominique Arrouays, Damien Ertlen
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Christian Walter, Dominique Marguerie

Mots clés

Mots clés contrôlés

Puits de dioxyde de carbone (chimie de l'atmosphère)

Sous-sol (pédologie)

Agriculture -- Environnement

Érosion

Réchauffement de la Terre

Mots clés libres

Haies

Rideaux de cultures

Colluvions

Carbone organique

Stockage

OSL

Systèmes agraires

Paysages

Colluvionnement

Coulées d’eaux boueuses

Hedges

Lynchets

Colluvium

Organic carbon

Storage

OSL

Agrosystems

Landscapes

Erosion

Résumé

A partir d’une approche pluridisciplinaire (géo-historique, cartographique et pédologique), cette étude nous a permis d’établir un bilan complet sur l’état (origines, formes et évolutions) des systèmes de haies en Alsace depuis le Moyen Age. L’étude pédologique de topo séquences de sols dans des zones de loess très sensibles à l’érosion (Habsheim, Uffheim) a également permis de procéder à un bilan de l’érosion depuis le Néolithique et montré comment le stockage de colluvions à l’amont de haies modifiait le relief par la formation de rideaux de culture, dont les plus anciens remontent à la fin de l’Age du bronze. Nous avons quantifié le potentiel des systèmes de haies en tant que frein à l’érosion et en tant que puits de carbone, dans l’optique d’une lutte contre le réchauffement climatique (initiative 4‰). En termes de potentiel de stockage de colluvions, le site d’Habsheim révèle une capacité de stockage énorme avec par exemple des stockages de 17,8 t/m linéaire de haie. D’autre part, à partir de nos sites de référence, on a pu démontrer aussi la grande activité érosive de ces espaces et cela depuis la préhistoire : entre 5700 et 2700 BP le taux d’érosion moyen mesuré a été de 4,5 t/ha/an, équivalant à celui de l’agriculture intensive dans les mêmes zones, ce qui relativise en partie le rôle de l’agriculture moderne. Le potentiel réel des colluvions loessiques est plus nuancé en termes de stockage de carbone. De nombreux processus comme la minéralisation du carbone et la faible efficacité du complexe argilohumique rendent les interprétations délicates sans pour autant que le potentiel des sols agricoles limoneux comme puit de carbone doive être écarté.

This study is a pluridisciplinary approach combining geohistory, spatial study and soil science that proposes an exhaustive analysis of origins, shapes and evolution of hedges systems in Alsace since Middle Ages. An erosion budget since Neolithic was obtained from the study of soil topographical sequences in an erosion sensitive loess area (Habsheim, Uffheim, 68, France). The colluvium stored in the upperside of the hedge modifies the topography by creating lynchets (the oldest were from the Bronze Age). We quantified the potential of hedges systems to reduce erosion and to store carbon in order to struggle against climate change (4‰ project). In Habsheim the storage of carbon potential is huge with some stocks reaching 17,8 t per meter of linear hedge. Moreover, based on the reference sites, we demonstrated the great erosion processes that has occured in these landscapes since Prehistory: between 5700 and 2700 BP the average erosion rate measured (4,5 t/ha/yr) is equivalent to the present day rates under intensive agriculture. The potential of loess colluvium, from the stock of carbon point of view, is more questionable. Interpretations are more difficult because of processes like mineralization of carbon and low efficiency of argilo-humic complex but so far the storage function of loamy soils cannot be neglected.