Les implications politiques de l’érosion sont alarmantes : une perte de sol moyenne de 1798,60 t/ha/an dans le micro bassin versant de Tiravine remet en question les pratiques de gestion actuelles. Cette étude révèle des recommandations cruciales pour la conservation des ressources naturelles, essentielles pour l’avenir de la région.
Étudier et décrire les changements en terme d’occupation de sols au cours des années 2014 et 2018
L’étude des changements en termes d’occupation de sols a été faite dans le but de déterminer les modifications de la couverture de l’espace biophysique à partir d’une analyse diachronique des données résultant du traitement et de la cartographie des différentes classes d’occupation de sols du micro bassin versant de Tiravine.
Cette étude a été portée sur l’analyse des donnés images Orthophotoplan 2014 et Sentinel-2 2018 de la zone d’étude.
Quantification du changement d’occupation de sols
Le taux moyen annuel d’expansion spatiale, le taux de changement global et la matrice de transition ont été calculés pour la période pour apprécier et quantifier l’évolution des unités d’occupation de sols.
Taux de changement
Le taux de changement annuel et le taux de changement global des surfaces des unités d’occupation de sols entre les années 2014 et 2018 ont été déterminés par l’application de l’équation proposée par la FAO(1996) et celle de Bernier(1992) cité par Tchamie(2016).
Ainsi, nous avons calculé la surface de chaque unité d’occupation de sols respectivement pour chacune des années précisées.
Ensuite, ces formules de taux de changement global (Tg) et taux de changement annuel (Tc) ont été intégrées et calculées dans l’ArcGIS à l’aide de l’outil Field Calculator (Open Attribute Table/Field Calculator).
Équation 18: Taux de changement global(Tg)
Tg = (𝑆2−𝑆1)*100
𝑆1
S1: Surface d’une classe d’unité à la date 2014 ; S2 : Surface d’une classe d’unité à la date 2018.
Équation 19: Taux de changement annuel(Tc)
Tc = 𝑙𝑛𝑆2−𝑙𝑛𝑆1 *100
(𝑡2−𝑡1)∗𝑙𝑛𝑒
S1: Surface d’une classe d’unité à la date 2014 ;
S2 : Surface d’une classe d’unité à la date 2018.
Les valeurs positives de Tc et Tg représentent une progression de la superficie de la classe sur la période tandis que les valeurs négatives indiquent la perte de surface d’une classe entre les deux dates.
Quant aux valeurs proches de zéro, elles expriment une relative stabilité de la classe les deux années.
Matrice de transition
Dans le cadre de cette étude, la matrice de transition a permis de mettre en exergue les changements que les différentes unités d’occupation de sols ont subis pour la période de 2014 à 2018.
Pour obtenir cette matrice de transition, nous avons transformé les cartes de OCS de format Shape file en format image.
Ensuite, ces cartes d’OCS de format image se sont croisées entre elles au moyen de l’outil Raster Calculator de l’ArcGIS 10.4 (Map Algebra/Raster Calculator).
Classes de sols du MBVT
Pour classer les sols du micro bassin versant de Tiravine(MBVT), nous avons basé sur la classification de l’United States Department of Agriculture(USDA) (1992).
En effet, nous avons réalisé un diagnostic subsurface des horizons des profils verticaux déjà existés.
Ce diagnostic a été basé sur des observations directes sur terrain et avait pour objectif d’identifier le degré de développement des horizons et les couleurs des horizons.
Cette observation a été faite pour chacun des coupes verticales.
Du coup, deux profils verticaux ont été trouvés et diagnostiqués.
Détermination des paramètres de l’équation universelle des pertes de sol (USLE)
À défaut des outils expérimentaux pour apprécier les pertes de sol, nous avons utilisé l’équation universelle de RUSLE pour déterminer les pertes de sol au niveau du bassin versant de Tiravine.
Cette équation universelle de pertes de sol se présente sous la forme mathématique suivante : A=R*K*LS*C*P
Facteur R (érosivité de la pluie)
Le facteur R est le facteur climatique.
Ce facteur est lié à la force érosive exercée par les gouttes de pluie sur les particules de sol.
Il est également l’indice présenté par Wischmeier et Smith(1978) cité par Pierre-Louis(2014) et qui se définit comme la somme des valeurs moyennes annuelles des précipitations.
La présente étude ne tient pas compte de l’information ponctuelle des intensités maximales (I30), de l’indice d’érosivité pour un évènement et de l’énergie cinétique, mais nous avons utilisé l’expression qui en dérive générée par Cortés(1991).
Cette expression a été choisie et intégrée dans l’ArcGIS 10.4 pour déterminer ce facteur R.
Pour évaluer l’érosivité de la pluie au niveau de la zone d’étude, nous avons utilisé les données pluviométriques minimale et maximale d’Haïti présentées sous format image.
Ces données couvrent la période de1998 à 2018.
À partir de ces données minimale et maximale, la zone d’étude a été extraite à l’aide de l’outil clip de l’ArcGIS 10.4.
Pour trouver la pluviométrie moyenne, à l’aide de l’outil raster calculator de l’ArcGIS 10.4 nous avons fait la moyenne de la pluviométrie minimale et maximale.
En outre, l’intégration de l’expression générée par Cortés(1991) et de la pluviométrie moyenne annuelle dans l’ArcGIS 10.4 en utilisant l’outil raster calculator nous a permis de calculer l’érosivité de la pluie de l’aire d’étude
Cette expression se présente par l’équation 20 ci-dessous :
Équation 20: Indice annuel d’érosivité Y= 2.8959*X+0.002983*X2
Avec :
Y : Indice annuel d’érosivité de la pluie en MJ mm/ha/heure ; X : Précipitation moyenne annuelle en mm.
Facteur K (érodibilité des sols)
Ce facteur K illustre les caractéristiques du sol comme la résistance du sol face à l’érosion.
Il dépend du type de sol.
Par opposition à l’érosivité qui est liée à la structure physique du sol, l’érodibilité, elle-même, dépend de la texture du sol et de la matière organique du sol.
Il existe plusieurs méthodes permettant de déterminer le facteur K relatif aux propriétés des sols du MBVT de Tiravine.
Parmi lesquelles, nous avons la méthode de Wischmeier (1971), de Young et Mutchler (1977), d’EL-Swaify et Dangler (1976), de Romkens et al(1973) cité par Delusca(1998).
Dans le cas de cette étude, nous avons appliqué la formule de Williams qui est fonction de la texture et du pourcentage de carbone organique.
De ce fait, nous avons prélevé cinq(5) échantillons de sol pour être analysés au laboratoire de la FAMV/UEH.
Ainsi, l’évaluation de la texture a été faite sur les cinq(5) échantillons prélevés suivant la méthode d’analyse hydrométrique développée par Bouyoucos citée (KÉNEL, 1998).
Cette dernière requiert la destruction de la matière organique contenant dans le sol.
Sur ce, on a fait l’usage de sesquioxydes de fer et d’aluminium, des carbonates et de l’hexamétaphosphate de sodium comme agent de dispersion.
Alors que le carbone organique a été déterminé à partir de la matière organique.
La matière organique a été déterminée selon la méthode de Walkley-Black (2003).
Elle repose sur l’oxydation du carbone organique dans le sol par le bichromate de potassium.
Ces analyses de sol ont été réalisées sur : la texture et le carbone organique.
Ensuite, pour chaque échantillon de sol prélevé un code et une coordonnée GPS les ont été attribués, ce qui a permis d’intégrer puis d’interpoler les résultats d’analyse de sol dans l’ArcGIS.
Une fois analysée les échantillons de sols, nous étions en mesure d’évaluer la valeur de chaque sous facteur affectant l’érodibilité des sols.
Ces sous facteurs étaient ensuite introduits dans l’ArcGIS 10.4 pour interpoler et déterminer le facteur K, respectivement à l’aide de l’outil interpolation et raster calculator de spatial analyst tools.
Équation 21: Indice d’érodibilité(K) K= 0.1317*(fsable*flinom*fC.org*fclay) Avec:
−0.0256∗m ∗(1−msilt)
fSable = 0.2 + 0.3∗ e s
fclay-limon = ( msilt )0.3,
m𝔀+msilt
f = 1- 0.25∗C.org
C.org
,
C.org+e(3.72−2.95∗C.org)
100 ,
fclay = 1-
0.70∗ (1− ms )
100
m ,
ms
[ −5.51+22.9∗(1−
s )]
Avec:
(1− 100) + e
100
fSable : Sable ;
fLimon : Limon ;
fC.org : carbone organique ;
fArgile : Argile ; ms : % Sable ; msilt : % limon ;
Questions Fréquemment Posées
Quelles méthodes ont été utilisées pour évaluer l’état biophysique du micro bassin versant de Tiravine ?
Les méthodes employées incluent des relevés GPS, des prélèvements d’échantillons de sol et l’utilisation de l’équation RUSLE avec le logiciel ArcGIS.
Quel est le taux de perte de sol estimé dans le micro bassin versant de Tiravine ?
Les résultats montrent une perte de sol effective moyenne de 1798,60 t/ha/an, dépassant le seuil tolérable.
Comment a été déterminé le taux de changement d’occupation des sols entre 2014 et 2018 ?
Le taux de changement annuel et le taux de changement global des surfaces des unités d’occupation de sols entre les années 2014 et 2018 ont été déterminés par l’application de l’équation proposée par la FAO et celle de Bernier, intégrées et calculées dans ArcGIS.