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Agir contre l'érosion
 
1. Qu’est-ce que l’érosion?
 
L’érosion est le processus naturel de détachement et de transport de particules du sol. Ce processus naturel peut se faire sous l’action de l’eau (érosion hydrique) ou sous l’action du vent (érosion éolienne). Au Québec, l’eau est le principal agent de l’érosion. Ainsi, la pluie et la fonte des neiges sont autant de forces qui s’attaquent aux sols et provoquent l’arrachement de particules. Celles-ci se déplacent de leur lieu d’origine par le ruissellement et se déposent plus loin.
 
Saviez-vous qu’à travers le monde, l’érosion cause la perte de 25 milliards
de tonnes de sol par an? (Brown et Wolf, 1984).
 
Schéma illustrant les trois phases
Figure1

 

Les trois phases de l’érosion :
 le détachement des particules, le transport et le dépôt.

 

2. Les sédiments : le produit de l’érosion
 
Les particules arrachées au sol, de tailles et de compositions variées, sont communément appelées les sédiments. Des plus grands aux plus petits, on retrouve les blocs, les cailloux, les graviers, les sables, les limons et les argiles. Logiquement, plus une particule est fine, plus elle peut voyager loin! Ainsi, les argiles, légères, peuvent rester en suspension dans l’eau et se retrouver dans les cours d’eau. Les eaux brunes et troubles que l’on observe après une forte pluie illustrent bien ce phénomène.
  Figure2
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Les sédiments ne voyagent pas seuls! En effet, ils sont souvent liés à la matière organique, aux éléments nutritifs (azote, phosphore, etc.), aux pesticides et aux métaux lourds qui se retrouvent eux aussi  dans les eaux en aval. Ainsi, le contrôle de l’érosion est une étape primordiale pour maintenir des eaux de qualité!

 
3. L’eau, un agent de l’érosion!
 

Comment l’eau agit-elle? Il faut savoir qu’elle engendre le détachement des particules du sol par deux mécanismes : la pluie et le ruissellement.

 
Détachement par la pluie
 

Dans ce cas, les particules de sol sont délogées lorsque les gouttes de pluie frappent le sol nu. À ce moment, les gouttes de pluie ont l’effet de véritables petites bombes! Chaque goutte qui tombe est érosive. Sa force brise les agrégats et disperse les particules du sol, telle une éclaboussure. On nomme ce phénomène l’effet « splash ». Les particules devenues libres sont susceptibles d’être transportées par l’eau pour se déposer plus loin.

Il est important de noter que toutes les pluies n’ont pas la même force érosive. Ainsi, plus le diamètre des gouttes de pluie est grand, plus celles-ci sont érosives. Aussi, on note que l’intensité d’une pluie est un facteur important! En effet, une faible pluie pendant une longue durée aura moins d’impact qu’une forte pluie de quelques instants!

Les particules de sols ainsi détachées sont ensuite soit emportées par le ruissellement ou déposées, si l’eau s’infiltre.

 
Saviez-vous qu'en 1975, Dubé estime que, pour le Québec, 80 à 85% de l’érosion des sols durant la saison estivale est le fait de 5 à 6 orages?Une goutte de pluie de 5 mm de diamètre possèderait 43% plus d’énergie qu’une goutte d’1 mm de diamètre.
 
Détachement par le ruissellement
 
Le ruissellement correspond à la circulation de l’eau à la surface du sol. Il peut se produire dans plusieurs cas. Lorsque le sol est saturé d’eau, l’eau ne peut plus s’y infiltrer et va donc ruisseler à la surface. Aussi lors d’une pluie, l'impact des gouttes de pluie compacte le sol. Il se forme alors à la surface du sol une croûte de battance qui le rend imperméable. Ne pouvant s’y infiltrer, l’eau ruisselle à la surface. Le ruissellement peut à son tour éroder le sol. En effet, la vitesse d’écoulement de l’eau agit comme une force qui arrache les particules du sol.
  Figure3
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Saviez-vous que la compaction du sol produite par l’impact de la pluie tombant pendant une période de 1 à 5 minutes fait décroitre l’infiltration à un degré tel que même dans les sols sableux, près de 98% de l’eau de pluie ruisselle en surface? (EPA, 1971).
 
 

Érosion des rives

   

L’érosion des rives est un phénomène naturel que l’on rencontre sur tous les cours d’eau et les lacs. Les courants, la variation des niveaux d’eau, les vagues et l’action de la glace sont des phénomènes qui vont contribuer naturellement à arracher des fragments des rives (sédiments). Ces derniers vont alors se retrouver dans le milieu aquatique, voyager au rythme de l’eau et se déposer.Les activités de l’homme, dans certains cas, accentuent ce phénomène. On parle alors d’érosion anthropique ou accélérée. La circulation nautique motorisée fait partie de ces activités qui accélèrent l’érosion naturelle des berges.

Figure4
Pour en savoir plus sur l’érosion des rives causée par la circulation nautique, rendez-vous au bas de cette page.
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A vous d’observer!
   

En gardant l’œil ouvert, il est facile de repérer les signes de l’érosion!

  • Une eau brune, trouble et chargée de particules est un signe de l’érosion. En remontant le cours d’eau vers la source, il devient alors possible de localiser les foyers d’érosion responsables de la couleur de l’eau.
  • La présence de rigoles et ravineaux à la surface du sol.
  • Le dépôt de sol au pied des pentes, souvent en forme d’éventail.
  • L'accumulation de sédiments dans les cours d’eau.
  Figure5
Figure6
 
Figure6
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4. Les impacts de l’érosion
 

Les impacts de l’érosion englobent les impacts associés aux apports excessifs de sédiments dans le milieu aquatique. En effet, les sédiments issus de l’érosion sont liés à des nutriments, des métaux lourds et d’autres polluants.

 
Impacts écologiques de l’érosion:
 
Dégradation de la qualité de l’eau :
  • Réduction de la transparence de l’eau, ce qui empêche la lumière de pénétrer dans l’eau.
  • Eutrophisation accélérée du milieu aquatique, due à l’apport de matières fertilisantes liées aux sédiments dans les plans d’eau. Il s’ensuit une prolifération des algues et des plantes aquatiques.
 
Figure7
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Dégradation de l’habitat des organismes aquatiques :
  • Dégradation des sites de fraies des poissons : le dépôt de sédiments fins (argiles) dans le fond des cours d’eau modifie la composition des particules du site, ce qui peut nuire à la reproduction de certaines espèces, dont celle des salmonidés.
  • Diminution du nombre d’espèces : les espèces les plus vulnérables seront d’abord affectées, suivies des espèces plus tolérantes.
  • Mort de certains poissons : les branchies des poissons sont bloquées par les matières en suspension, causant ainsi la mort par asphyxie.
  • Réchauffement de l’eau, qui est néfaste aux espèces les plus sensibles (dont l’omble de fontaine).
Modification de la dynamique d’écoulement naturelle des eaux :
  • Risques d’inondations plus fréquentes liés à l’accumulation de sédiments dans les cours d’eau.
  • Réduction de la largeur et de la profondeur des cours d’eau, entraînant l’accélération du courant et davantage d’érosion des berges en aval.
 
Impacts sociaux et économiques :
 
  • Diminution de la valeur récréative : la prolifération excessive de plantes aquatiques, la perte de zones de baignade et la dégradation générale de la qualité de l’eau peuvent affecter négativement le tourisme et la villégiature.
  • Augmentation des taxes municipales, due aux coûts de maintenance et de nettoyage des ponceaux, des égouts pluviaux ainsi qu’aux coûts de traitement de l’eau potable.
  • Perte de sol fertile et coûts associés à son remplacement.
  • Diminution de la qualité de la pêche.
  Figure8
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Combien nous coûtent les sédiments?Pour être potable, l’eau doit être exempte des sédiments que l’on retrouve sous forme de matières en suspension dans nos milieux aquatiques. Tout cela a un prix! Ainsi, des usines de filtration doivent être mises en place et entretenues pour fournir une eau de qualité sans sédiments!  La prise d’eau potable de la rivière du Diable est équipée de cette installation et on estime que le coût d’entretien de l’usine de filtration est de 5 à 10 cents par m3 d’eau! (Labrosse, 2007)
 
 
Quand le sol s’en va à l’eau…Les particules emportées par les processus d’érosion appartiennent à la partie supérieure du sol. Or c’est dans cette partie du sol que la litière se décompose et que l’on retrouve les éléments nutritifs! Ainsi, c’est le sol fertile qui part à l’eau, laissant derrière lui un sol pauvre, à fertiliser de nouveau!
 
5. Plus ou moins d’érosion
 

Plusieurs paramètres naturels influencent l’intensité de l’érosion par l’eau. Voici les principaux :

  • Le climat
  • La topographie
  • Le type de sol
  • Le couvert végétal
 
Le climat:
 

Le climat est un facteur déterminant dans le processus d’érosion. Ainsi, les régions présentant des pluies de fortes intensités (orages violents) et une quantité importante de précipitations tombant sous forme de neige, seront plus sujettes à l’érosion hydrique.

 
Le dégel du printemps!Le ruissellement sur les terres agricoles est à son maximum au printemps, alors que les sols sont souvent saturés, que la neige fond et
que le couvert végétal est à son minimum.
 
La topographie:
 

La morphologie du terrain joue sur l’érosivité de celui-ci. En effet, plus l’inclinaison d’un terrain est forte, plus la vitesse d’écoulement de l’eau augmente et plus la force érosive de l’eau est grande. La longueur de la pente est également un facteur important. Sur une courte pente, l’eau n’a pas le temps d’atteindre une vitesse d’écoulement suffisante pour entraîner les particules du sol.

 
Le type de sol:
 
Les propriétés intrinsèques du sol influent aussi sur la sensibilité qu’aura celui-ci à l’érosion. Parmi ces propriétés, la texture du sol est la plus importante. Ainsi, l’eau s’infiltre plus facilement dans un sol constitué de particules grossières, comme le sable. À l’inverse, les sols de texture fine, composés de limons et d’argiles, absorbent moins l’eau, ce qui augmente la quantité d’eau qui ruisselle et donc le potentiel d’érosion du sol. Les sols qui ont une bonne capacité d’absorption, tels les sols composés de sable et graviers avec peu de limons, seront les moins érosifs.
 
Le couvert végétal:
 

Le couvert végétal est la seule protection naturelle du sol contre l’érosion! Son rôle est essentiel! Il agit de plusieurs façons :

  • En diminuant la force érosive de l’eau : les feuilles, les branches et les tiges interceptent les gouttes de pluie avant qu’elles atteignent le sol, diminuant ainsi la force érosive de la pluie. Aussi, une fois que l’eau a touché le sol, la végétation en place constitue des obstacles au ruissellement et ralentit la vitesse d’écoulement de l’eau, réduisant une fois encore le processus d’érosion.
  • En absorbant de l’eau par les racines : la végétation emmagasine une quantité importante d’eau via son système racinaire et la rejette par évapotranspiration. En pompant l’eau, le couvert végétal diminue donc la quantité d’eau qui, en ruisselant, est susceptible d’arracher les particules du sol.
  • En stabilisant les sols : le système racinaire agit également en stabilisant le sol et en augmentant la cohésion des particules du sol. Le sol devient alors moins vulnérable à l’érosion hydrique.
 
6. Et l’homme dans tout ça?
 

Certaines activités humaines modifient les phénomènes d’érosion, souvent en accélérant de façon considérable leur rythme. On parle alors d’érosion accélérée. Contrairement à l’érosion naturelle qui a peu d’incidences, l’érosion accélérée est dommageable pour l’environnement et l’économie de notre bassin versant!

Les principaux secteurs d’activité accélérant le rythme naturel de l’érosion sont ceux qui affectent le couvert végétal (mise à nu des sols) et augmentent le ruissellement (imperméabilisation des surfaces et drainage artificiel). Ainsi, les sites de construction, les fossés de drainage routier, l’agriculture et la foresterie peuvent causer une érosion accélérée des sols.

On estime que l’érosion naturelle (hydrique, éolienne, etc.) est responsable de la perte d’environ 490 kg de sol par hectare, par an. La figure suivante affiche la perte de sol attribuée à différentes activités humaines :

 
Figure9
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Ainsi, l’érosion sur les sites de construction est 10 fois plus élevée que sur les terres agricoles et 2000 fois plus élevée qu’en milieu forestier (Vermont, 2006).

Les sites en construction sont donc les plus sujets à l’érosion. Selon la saison et l’importance du chantier et de la superficie mise à nue, on observe de grandes disparités. Ainsi, les sites de construction résidentielle en hiver sont de moins grands foyers d’érosion comparativement aux sites de construction commerciaux en été.

 
Les fossés de drainage    
     

Les fossés canalisent artificiellement les eaux de ruissellement. Bien souvent, la végétation est absente de ces fossés et le sol à nu. Ces conditions en font des autoroutes pour les sédiments. Aucun obstacle ne les retiendra et, pire encore, l’augmentation de la vitesse de l’eau accroitra sa force érosive, entraînant ainsi de nouveaux sédiments! N’oublions pas non plus l’entretien hivernal de nos routes! Dans le bassin versant de la rivière du Diable, se sont plus de 28 000 tonnes de sable qui sont épandues sur les routes chaque hiver! Les fossés sont en première ligne pour recevoir ces sédiments!

  Figure10
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Il est donc important qu’ils soient végétalisés pour éviter de retrouver cette grande quantité de sable dans nos lacs et cours d’eau! Pour éviter cette situation, l’entretien des fossés par la méthode dite du « tiers inférieur » est généralement la mesure d’atténuation appropriée. Cette technique consiste à limiter le creusage des fossés pour leur nettoyage. Ainsi, seul le fond du fossé est creusé, soit le tiers inférieur de la profondeur totale du fossé. La végétation de la partie supérieure du fossé reste en place et joue son rôle. Optons pour ce choix environnemental qui va de pair avec un choix économique!
 
7. La situation du bassin versant de la Diable
 
La nature du territoire

Le climat, la topographie, le type de sol et le couvert végétal influent sur les processus d’érosion d’une région. Qu’en est-il pour le bassin versant de la rivière du Diable?

  • Le climat : en moyenne, le territoire du bassin versant de la rivière du Diable reçoit un mètre de précipitations annuellement. Un quart de ces précipitations tombe sous forme de neige!
  • La topographie : la région présente des massifs élevés entourés de pentes fortes. Globalement, 17% de la superficie de la partie sud du bassin versant (section hors-parc) est composée de pentes fortes dont l'inclinaison est supérieure à 30%. Ces chiffres témoignent de la vulnérabilité de la région à l’érosion! (Pour en savoir plus, cliquez ici).
  • Le type de sol : une grande proportion du bassin versant de la Diable est recouverte de sols minces.  Cliquez ici pour connaître les sols du bassin versant de la Diable. Ces sols, vulnérables à l’érosion, se retrouvent sur seulement 10% du territoire situé à l’extérieur du parc national du Mont-Tremblant. (Pour en savoir plus, cliquez ici).
  • Le couvert végétal : plus de 80% du territoire est boisé. Cependant, dans la partie sud du bassin versant, on observe des différences significatives entre les sous-bassins versants. Ainsi, les sous-bassins du ruisseau Clair, du lac Duhamel et du lac Maskinongé présentent respectivement 29%, 28% et 38% de superficies déboisées. Le déboisement des rives suit la même tendance.  Pour en savoir plus, cliquez ici).

À la lumière des informations ci-dessus, on peut constater à quel point le territoire du bassin versant de la rivière du Diable est sensible à l’érosion des sols.

Le « boom » de notre région!

En plus de la vulnérabilité naturelle de notre région à l’érosion, le territoire est soumis à un fort développement.

La beauté de ses attraits naturels attire un grand nombre de visiteurs et plusieurs finissent même par s’y installer. De fait, elle connaît actuellement une forte croissance démographique. Sa population a plus que doublé depuis 1971 et les prévisions pour la MRC des Laurentides estiment sa croissance à 14% d’ici 2011 et à 32% d’ici 2026.

Cette croissance démographique s’accompagne d’un boom immobilier. Ainsi, plus de 350 projets de construction sont prévus dans le bassin versant de la rivière du Diable de 2005 à 2015.

La mise à nu des sols, pratique courante lors de la réalisation des projets immobiliers, décuple la vitesse du processus d’érosion (érosion accélérée). L'impact nocif de cette pratique sur le milieu aquatique peut être considérable.

 
8. Comment éviter et arrêter l’érosion
 

On distingue deux catégories de bonnes pratiques en matière d'érosion : les actions préventives et les actions correctrices.

  • Prévention de l’érosion : la prévention de l’érosion concerne toutes les mesures qui visent à protéger la surface du sol afin d’éviter que ses particules se détachent sous l’action de l’eau.
  • Contrôle des sédiments : le contrôle des sédiments regroupe les pratiques qui visent à piéger les particules arrachées du sol avant qu’elles atteignent le milieu aquatique.

Il est important de privilégier les mesures de prévention de l’érosion. D'abord, les coûts qui y sont associés sont moins élevés que pour les mesures de contrôle des sédiments. De plus, ces mesures s’avèrent très efficaces! Conserver la végétation en place en est le meilleur exemple! Voici donc quelques bonnes pratiques afin de prévenir l’érosion :

  • Évaluez le potentiel érosif de votre site en identifiant les zones sensibles à l’érosion  (fortes pentes, types et épaisseur des sols).
  • Planifiez les interventions en évitant ces zones sensibles.
  • Conservez le plus de végétation possible.
  • Recouvrez les tas de terre excavée.
  • Stabilisez les voies d’accès.
  • Empêchez l’eau d’atteindre sa vitesse d’érosion.
  • Lorsque les travaux sont terminés, revégétalisez le plus tôt possible.

Pour les grands travaux ainsi que les sites ou le potentiel érosif est élevé, consultez un spécialiste pour des techniques avancées de prévention de l’érosion et de contrôle des sédiments. Les mesures de contrôle des sédiments sont très variées : installation de barrières à sédiments, protection des égouts pluviaux, création de bassin de rétention des sédiments, etc.

 
Figure11

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9. Pour aller plus loin…
 

Afin de s’adresser plus spécifiquement aux domaines d’activités causant une érosion accélérée des sols, vous trouverez ci-dessous de bonnes pratiques à adopter pour chacun des secteurs ciblés.

Cliquez sur l’image correspondant à votre situation

 
Domaine de la construction
  Circulation nautique

Domaine de la construction

  Circulation nautique
 

 

 
10. Références
 

Agriculture and food Alberta Government. 2001. An introduction to water erosion control.
En ligne.
Consulté en juin 2007.

Agriculture et agroalimentaire Canada. Sd. La santé de nos sols, Chapitre 7 : L’érosion.
En ligne.
Consulté en juin 2007.

Belley Linda. 1997. Évaluation et contrôle des problèmes d'érosion des sols en milieu
montagneux et analyse des risques d'érosion : Étude de cas : Le Mont-Tremblant.
Rapport de recherche, Université du Québec à Montréal. 167 p.

Corporation de gestion CHARMES. 1999. Guide de contrôle de l’érosion en milieu urbain.
En ligne. Consulté en novembre 2007. 49 p.

Department of Environment and Conservation NSW. 2006.
A resource guide for local councils Erosion and sediment control. En ligne.
Consulté en juin 2007.

Labrosse, Benoit. 2007. Communication personnelle.
Directeur des travaux publics, Ville de Mont-Tremblant.

Lapalme, Robert. 2007. Les algues bleues… des pistes de solutions. En ligne.
Consulté en novembre 2007.

Ministère de l’agriculture, de l’alimentation et des affaires rurales de l’Ontario. 1989.
L’érosion du sol : Causes et effets. En ligne. Consulté en juin 2007.

Ministère du développement durable, de l’environnement et des parcs (MDDEP). 2005. Détermination d’objectifs relatifs à la réduction des charges d’azote, de phosphore et
de matières en suspension dans les bassins versants prioritaires. 50 p.

Ministère des transports. 1989. Les projets d’infrastructures routières et l’érosion
des sols. Service de l’environnement, Gouvernement du Québec. 247 p.

RAPPEL. 2003. Lutte à l’érosion sur les sites de construction ou de sol mis à nu :
Guide des bonnes pratiques environnementales. 29 p.

RAPPEL. 2003. Règlement sur les permis relatif au contrôle de l’érosion lors du
remaniement des sols sur les sites de construction. En ligne.

Consulté en novembre 2007.

Sundborg, A et White, W. Rodney. 1986. Problèmes d’érosion, transport solide
et sédimentation dans les bassins versants. Programme hydrologique international,
UNESCO. 161 p.

Vermont Department of Environmental Conservation. 2006. Vermont Erosion
prevention and control sediment field guide
. 78 p.

 
11. Lexique
 

Aval : Le coté vers lequel descend le courant d’un cours d’eau

Bassin versant : Un bassin versant est l’ensemble du territoire qui alimente en eaux de surface et souterraine un même plan d’eau ou cours d’eau. Le bassin versant est un territoire naturel. Ses limites sont définies par la ligne de partage des eaux, qui relie les points les plus élevés du relief.

Battance : Dégradation de la structure du sol en surface sous l'influence des précipitations. Le résultat est une usure des mottes et la formation d'une « croûte de battance » qui rend difficile l’infiltration de l’eau dans le sol. Un sol est d'autant plus sensible à la battance que sa teneur en limons est plus importante.

Eutrophisation : L’eutrophisation est un phénomène naturel de vieillissement d’un plan d’eau. Un lac nait, vieillit et meurt en quelques milliers d’années. Ce vieillissement correspond à un enrichissement en matières organiques et en éléments nutritifs qui conduit à la prolifération des végétaux aquatiques. La décomposition de ces végétaux entraîne l’appauvrissement de l’oxygène des eaux profondes, etc. Ce long processus peut être fortement accéléré par des apports extérieurs de nutriments provenant de diverses activités humaines, on parle alors d’eutrophisation accélérée.

Évapotranspiration : Phénomène qui transfert l’eau du sol vers l’atmosphère par l'évaporation du sol et la transpiration de la végétation.

Litière : Ensemble des débris végétaux formant une couche à la surface du sol

Morphologie : La morphologie d’un terrain traite des caractéristiques, de la configuration et de la forme du terrain.

Salmonidés : Famille de poissons qui englobent les espèces de saumons, d’ombles et de truites.

Végétalisé : Un site végétalisé est un site où des végétaux ont été semés ou plantés sur un sol nu, à des fins paysagères ou antiérosives (par exemple sur un talus d’autoroute).

 

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La réalisation de ce dossier informatif a été rendu possible grâce à la contribution financière de la Fondation Hydro-Québec pour l'environnement.
 

 

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