Effet de l'évolution du parcellaire agricole sur la redistribution des sols et la morphologie des versants cultivés : exemple du sud-ouest du Bassin parisien

Effect of the evolution of field-border network on soil redistribution and cultivated landscape morphology : example of southwestern parisian basin

• Auteur / Autrice : Caroline Chartin
• Direction : Jean-Jacques Macaire, Sébastien Salvador-Blanes, Florent Hinschberger
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la terre, spécialité Géologie de la surface
• Date : Soutenance le 06/10/2011
• Etablissement(s) : Tours
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Santé, sciences, technologies (Tours)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Institut des sciences de la terre d'Orléans (2010-....)
• Jury : Président / Présidente : Yves Le Bissonnais
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Kristof Van Oost, Christian Walter
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Jean Paul Revel

Mots clés

Mots clés contrôlés

Modèles mathématiques

Cartographie pédologique

Géophysique

Parisien, Bassin (France ; ouest)

Réforme agraire

Sols -- Structure

Remembrement rural -- Environnement

Pentes et versants

Sol, Utilisation agricole du

Agriculture -- Parcelles privées

Sols -- Érosion

Richelieu (Indre-et-Loire ; région)

France

Écologie du paysage

Mots clés libres

Sud-Ouest du Bassin Parisien

Agricultural landscape

Soil erosion

Field-border network

Numerical modeling

Geophysics

Résumé

L’évolution historique des types et techniques de production agricole a causé celle de l’organisation paysagère, via les parcellaires notamment. Les bordures de parcelles créent des discontinuités dans les processus d’érosion-dépôt de sol. L’objectif est ici de comprendre l’effet du parcellaire et de son évolution sur la distribution actuelle des sols et la morphologie des versants. Un versant cultivé (16 ha) dans le SW du Bassin Parisien a été étudié. La distribution spatiale de figures morphologiques linéaires et de l’épaisseur des sols a été analysée. Les deux types de figures identifiés correspondent à des épaississements de sols (dépôts) induits par des bordures de parcelles, pérennes depuis plusieurs siècles pour les premières, et disparues en 1967 (remembrement) pour les secondes. Ces épaississements ont été cartographiés grâce à une analyse statistique (CART) de la morphologie du versant. L’étude de traceurs granulométriques et minéralogiques (SEDI) a permis d’identifier les processus d’érosion-dépôt impliqués. La solifluxion périglaciaire puis le ruissellement auraient affecté l’ensemble du versant avant la pérennisation d’un parcellaire. Puis, des processus hydriques et aratoires ont agi dans des unités (parcelles) fixées par des bordures : les plus pérennes (1000 ans) montrent les dépôts les plus marqués (banquettes). La distribution spatiale du 137Cs et sa conversion en taux d’érosion (modélisation numérique) ont permis d’évaluer l’implication relative des processus hydriques (15%) et aratoires (85%) depuis 1954. Le remembrement parcellaire de 1967 s’avère avoir favorisé l’érosion des sols, convertissant des zones de rétention en zones sources (ondulations).

The historical evolution of agricultural practices is associated with a concomitent evolution of landscape spatial organisation, especially through field-border networks. Field borders create discontinuities of soil erosion-deposition processes. The aim of this PhD is to understand the effects of field-border networks and their evolution on the present spatial distribution of soils and hillslope morphology. A cultivated hillslope (16 ha) of the SW Parisian Basin was studied. The spatial distribution of linear landforms and soil thickness was analyzed. The two types of identified landforms correspond to soil thickenings (deposition) induced by field borders, that have existed for several centuries in the case of the first ones, and disappeared during a land consolidation (1967) in the case of the second ones. These soil thickenings were mapped through a statistical analysis (CART) of the hillslope morphology. The study of granulometric and mineralogical tracers (SEDI) led to identify the involved soil redistribution processes. Periglacial solifluxion, followed by runoff, probably occured over the whole hillslope before the establishment of perennial field borders. Then, water and tillage processes occured within areas delimited by field borders. The more developed soil depositions (lynchets) are linked with the most perennial borders (i.e., 1000 yrs). The spatial distribution of 137Cs and its conversion into erosion rates (numerical modeling) allowed to assess the relative implication of water (15%) and tillage processes (85%) since 1954. The land consolidation that occured in 1967 rised soil erosion when converting soil retention areas to sources (undulations).