caracterisation sedimentologique de l...

UNIVERSITE D’ANTANANARIVO

DOMAINE DES SCIENCES ET TECHNOLOGIES

MENTION BASSINS SEDIMENTAIRES

EVOLUTION CONSERVATION

MEMOIRE DE FIN D’ETUDE POUR L’OBTENTION DU DIPLOME DE MASTER II

Présenté par : BEBIARISOA Léa Hortense

Soutenu publiquement, le 22 Mars 2019

Devant les Membres du Jury :

Président : Dr. RASOLOFOTIANA Edmond, Maitre de conférences

Encadreur-Rapporteur : Dr. RANAIVOSOA Voajanahary, Docteur es-sciences

Examinateur : Dr. RAKOTONIMANANA Rivoniaina Michel, Maitre de conférences

PARCOURS : Bassin sédimentaires, Archives de la terre et Ressources du futur (BAR)

CARACTERISATION

SEDIMENTOLOGIQUE DE L’EROSION

HYDRIQUE D’ANTSAHAMAINA-

ANTANIFOTSY

i

REMERCIEMENTS

Je remercie Le Seigneur Dieu Tout Puissant de m‘avoir donné la vie et une bonne

santé, instruit et conseillé. C‘est par sa grâce que j‘ai pu mener à terme ce mémoire fruit de

plusieurs mois de recherche. Ce travail n‘a pu être mené à terme sans l‘étroite collaboration et

compréhension de plusieurs personnes auxquelles je tiens à exprimer nos remerciements les

plus sincères et notre profonde gratitude :

Monsieur RAHERIMANDIMBY Marson, Professeur Titulaire, Responsable du Domaine

des Sciences et Technologies, pour avoir facilité et autorisé la soutenance de ce mémoire.

Monsieur RAKOTONDRAZAFY Toussaint, Responsable de la Mention Bassins

sédimentaires Evolution Conservation (BEC) qui a bien voulu m’autoriser à présenter ce

travail.

Monsieur RASOLOFOTIANA Edmond, Maître de Conférences, Responsable du Parcours

Bassins sédimentaires, Archives de la terre et Ressources du futur (BAR), qui m’a fait

l’honneur de présider ce jury pour la présentation orale. Ses précieux conseils, ses

observations et ses critiques très constructives, malgré toutes ses occupations, m’ont ouvert

une nouvelle aventure dans le monde de la recherche. Je lui en suis très reconnaissant.

Madame, RANAIVOSOA Voajanahary, Docteur, Responsable du Parcours ColCo

(Collection paléontologique et Conservation) pour son encadrement, ses encouragements,

l‘ensemble de ses suggestions et des corrections sur les travaux présentés malgré ses

multiples occupations,

Monsieur RAKOTONIMANANA Rivoniaina Michel, Maître des Conférences,

Responsable du Parcours GEOSCIENCES de siéger comme membre jury entant que

l’examinateur. Qu’il veuille agréer l’expression de notre profond remerciement.

Je voudrais aussi exprimer mes vifs remerciements :

A tous les enseignants de la mention qui ont contribué à ma formation durant tout le temps

que j‘ai passé sur les bancs de la Faculté des Sciences. Je tiens également à exprimer mes

remerciements à tout le personnel administratif et technique.

A tous les corps Enseignants au sein de la Mention Bassins sédimentaires Evolution

Conservation, qui nous a formés et enseignés durant les deux premières années d’études

académiques.

Et finalement, je tiens à remercier toute ma famille, qui m‘a soutenu durant toutes ces années.

ii

RESUME

L’érosion hydrique d’Antsahamaina-Antanifotsy a montré que la nature du sol avec

le dénivellement de la pente induit à l’insuffisance des couvertures végétales. De plus, les

activités anthropiques participent également aux causes considérables de cette érosion causant

le fort ensablement. Les analyses granulométrique et morphoscopique des sables récoltés sur

le terrain ont permis d’établir l’origine, les sources, les manifestations, les facteurs de

déplacement des sédiments ainsi que les zones en danger. L’érosion en nappe, en rigole et en

lavaka sont les aspects de l’érosion existant à Antsahamaina-Antanifotsy et les sols sont

caractérisés par des sable-limoneux. L’ampleur de la dynamique de l’inondation dans le

fleuve de l’Onive est liée à la présence des précipitations de l’eau dominant venant de la

variation climatique.

En effet, l’ensablement issu de cette érosion hydrique menace la sécurité alimentaire

et influe directement sur le milieu écologique, sociale.

Mots-clés : érosion hydrique - sols- granulométrie-morphoscopie-Antsahamaina-Antanifotsy.

ABSTRACT

The water erosion of Antsahamaina-Antanifotsy has shown that the nature of the soil

with the slope unevenness leads to insufficient cover vegetation. In addition, human activities

also contribute to the considerable causes of this erosion causing the siltation. The particle

size and morphoscopic analyzes of the sands collected in the field made it possible to

establish the origin, the sources, the demonstrations, the factors of displacement of the

sediments as well as the zones in danger. Sheet erosion, channel erosion and lavaka erosion

are aspects of Antsahamaina-Antanifotsy erosion and soils are characterized by loamy sand.

The magnitude of the dynamics of the flood in the river of Onive is related to the presence of

the precipitations of the dominant water coming from the climatic variation.

In fact, silting resulting from this water erosion threatens food security and directly

affects the ecological and social environment.

Keywords: water erosion-soil-granulometry-morphoscopy-Antsahamaina-Antanifotsy.

iii

SOMMAIRE

REMERCIEMENTS ........................................................................................................ i

SOMMAIRE .................................................................................................................. iii

LISTE DES FIGURES .................................................................................................... v

LISTE DES TABLEAUX .............................................................................................. vi

LISTE DES ABREVIATIONS ET ACRONYMES .................................................... vi

INTRODUCTION ........................................................................................................... 1

Chapitre 1 : GENERALITES ........................................................................................ 2

I-1. PRESENTATION DU SITE D’ETUDE ................................................................. 2

I-1-1. Cadre géographique .......................................................................................... 2

I-1-2. Réseau Hydrographique ................................................................................... 3

I-1-3. Milieu Physique ................................................................................................. 4

i. Géologie 4

ii. Climatologie ...................................................................................................................... 5

iii. Sols et Végétation ............................................................................................................ 6

I-1-4. Activités principales de la population .............................................................. 8

i. Agriculture.......................................................................................................................... 9

I-2. Généralités sur l’érosion .......................................................................................... 9

I-2-1. Définition ............................................................................................................ 9

i. Erosion 9

ii. Érosion hydrique ........................................................................................................... 10

I-2-2. Mécanismes de l’érosion hydrique ................................................................. 10

I-2-3. Différents formes de l’érosion hydrique ........................................................ 10

i. Erosion en nappe "sheet érosion" ou érosion diffuse .................................................... 10

ii. Erosion en rigole ............................................................................................................. 11

iii. Erosion par ravinement ................................................................................................. 11

iiii. Erosion en lavaka .......................................................................................................... 11

Chapitre 2 : MATERIELS ET MÉTHODES ............................................................. 13

II-1. MATERIELS ................................................................................................................... 13

II-1-1. Matériels utilisés sur le terrain ................................................................................ 13

II-1-2. Matériels utilisés aux laboratoires .......................................................................... 13

II-2. METHODES ................................................................................................................... 14

II-2-1. Etudes bibliographiques et webographiques .......................................................... 14

II-2-2. Elaboration de fiches d’enquêtes ............................................................................ 14

II-2-3. Descente sur le terrain : collecte des données et prélèvement d’échantillons ..... 14

iv

II-2-4. Analyses aux laboratoires ........................................................................................ 16

Chapitre 3 : RESULTATS ET INTERPRETATIONS ............................................. 30

III-1. RESULTATS DE TRAVAUX SUR TERRAIN .................................................................... 30

III-1-1. Différents types et aspect d’érosion sur le versant de la zone rurale Antanifotsy.30

III-2. RESULTATS DES TRAVAUX EN LABORATOIRE ............................................................ 32

III-2-1. Granulométrie ......................................................................................................... 32

III-2-2. Morphoscopie ......................................................................................................... 38

III-2-3. La perte en sol dans la zone d’étude ...................................................................... 41

Chapitre 4: DISCUSSIONS .......................................................................................... 28

IV-1. CAUSES DE L’EROSION HYDRIQUE ............................................................................. 44

IV-1-1. Causes naturelles .................................................................................................... 44

IV-1-2. Causes anthropiques ............................................................................................... 44

IV-1-3. Les impacts de l’érosion hydrique dans la zone d’étude. ...................................... 45

IV-2. GRANULOMETRIE ET MORPHOSCOPIE...................................................................... 46

CONCLUSION .............................................................................................................. 48

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES .................................................................... 49

REFERENCES WEBOGRAPHIQUES ...................................................................... 51

ANNEXES ........................................................................................................................ I

ANNEXES 1 : Tableau de résultat de Dµ, RI en g, %R, AI en % à l’aide de gradistat

........................................................................................................................................... I

ANNEXES 2 : Evolution de la fertilité des sols des rizières (Source : ONE) .......... IV

v

LISTE DES FIGURES

Figure 1 : Localisation du site d’étude ...................................................................................... 2

Figure 2 : Carte hydrographique de la CR d’Antanifotsy ......................................................... 3

Figure 3 : Carte géologique de la CR d’Antanifotsy ................................................................. 5

Figure 4 : Carte d’occupation du sol dans le CR Antanifotsy (Source : FTM Ambanidia). ..... 8

Figure 5 : Processus de l’érosion hydrique ............................................................................. 10

Figure 6 : Materiels utilisés aux laboratoires .......................................................................... 14

Figure 7 : Lieu de prélèvement des sables. ............................................................................. 15

Figure 8 : Cartes des points des prélèvements des échantillons pour les analyses

granulométriques. .............................................................................................................. 16

Figure 9 : Préparations des échantillons au sein de laboratoire. ............................................. 18

Figure 10 : Skewness (exemples d’étalement positif et négatif), (RIVIERE, 1952). ............. 19

Figure 11 : Standard visuel pour l'estimation du tri (σI logarithmique de Folk & Ward, 1957)

........................................................................................................................................... 21

Figure 12 : Paramètres d'acuité (Kurtosis) et forme de la courbe de fréquence (FOURNIER et

al, 2012). ........................................................................................................................... 23

Figure 13 : Charte visuelle permettant l’estimation de la sphéricité et de l’émoussé.

(POWERS, 1953). ............................................................................................................. 25

Figure 14 : Morphoscopie et exoscopie des différents types de quartz d’un sable après le

transport. ........................................................................................................................... 27

Figure 15 : Un champ affecté par l’érosion en nappe à Antanifotsy (cliché de l’auteur,

septembre 2018). ............................................................................................................... 30

Figure 16 : Un exemple d’érosion en rigole (cliché de l’auteur, septembre 2018) ................. 31

Figure17 : Erosion en lavaka active sur le bas du versant (cliché de l’auteur, septembre 2018)

........................................................................................................................................... 31

Figure 18 : C. F.S pour les échantillons N°ANT/L1/01 à ANT/L2/04 ................................... 32

Figure 19 : C.F.S pour les échantillons N°ANT/ L2/05 à ANT/L3/08 ................................... 33

Figure 20 : C.F.C pour les échantillons N°ANT/L1/01 à ANT/L2/04 .................................... 34

Figure 21 : C.F.C pour les échantillons N°ANT/L2/05 à ANT/L3/08 .................................... 34

Figure 22 : Représentation des échantillons selon le diagramme de FOLK ........................... 36

Figure 23 : Forme de grain de quartz, échantillon N° ANT/L1/01 ......................................... 38

Figure 24 : forme de grain de quartz, échantillon N°ANT/L2/06 ........................................... 39


vi



LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1 : Formes d’incision dues à l’érosion linéaire ......................................................... 12

Tableau 2 : Séries de diamètre des mailles ............................................................................. 17

Tableau 3 : Skewness (Ski) (étalement positif et négatif) ...................................................... 22

Tableau 4 : Classification des roches détritique (L’échelle de Wentworth) ........................... 23

Tableau 5 : Catégories principales des grains ......................................................................... 26

Tableau 6 : Classification des échantillons selon les valeurs de Mz ...................................... 35

Tableau 7 : Classification des échantillons selon la valeur φi ................................................ 37

Tableau 8 : Classification des échantillons selon la valeur de Ski.......................................... 37

Tableau 9 : Classification des échantillons selon la valeur de Kg .......................................... 38

Tableau 10 : Résultat de la morphoscopie des grains. ............................................................ 41

Tableau 11 : Résultats des valeurs de l’application de l’USLE de WISCHEMEIER et SMITH

dans la zone d’étude. ......................................................................................................... 42

Tableau 12: Classification de niveau de tolérance suggéré en perte de sol (Stone R. α Al.

2000), et 1acre = 0.4046ha ................................................................................................ 43

LISTE DES ABREVIATIONS ET ACRONYMES

CR : Commune Rurale

RN7 : Route National numéro sept (7)

PCD : Plan Communal de Développement

Km : Kilomètre

km2 : kilomètre carrée

m : mètre

cm : centimètre

vii

µ : micron

Φ : phi

g : gramme

Ri : poids du refus cumulé

Bi : pourcentage du tamisât cumulés

Ai : pourcentage de refus cumulés

D µ : diamètre en mucrons

% R : Pourcentage de refus

Tn : poids de sable inférieure à 63µ

MZ : moyenne

Φi : storting

Ski : Skewness

Kg : Kurtosis

U : coefficient d’uniformité

A : coefficient d’asymétrie

Q1 : point de la courbe pour lequel 75 % du matériel

Q2 : est la taille pour laquelle il y a 50 % de matériel

Q3 : correspond à la taille pour laquelle 25 % du matériel

NU : Non-usés

EL : Emoussés Luisants

RM : Ronds-mats

C.F.S : Courbe de Fréquence Simple

C.F.C : Courbe de Fréquence Cumulé

°C : degré Celsius

viii

% : pourcent

N° : Numéro.

INTRODUCTION

1

INTRODUCTION

Le sol est le support nourricier direct ou indirect de toute forme de vie sur Terre. Il

recouvre presque la totalité de la surface terrestre d’une mince couche ayant de quelques

centimètres à plusieurs centimètres (HUBERT, 1983). Il est particulièrement important pour

l’agriculture, la couverture végétale, l’environnement et le paysage. Ainsi, c’est un élément

important de l’habitat et du bien-être des hommes.

Le monde entier rencontre des difficultés en termes de dégradation des sols. Le

phénomène de la dégradation influe directement sur plusieurs domaines : écologique, social et

économique. Il pourrait déstabiliser effectivement l’équilibre de l’écosystème. L’érosion est

l’une des causes importantes de la destruction du sol. Elle est due à plusieurs facteurs à savoir

le climat, la nature et la pente du sol, la couverture végétale et les activités anthropiques

(cultures et élevages…). Parmi ces facteurs, le climat est le plus important. L’action de la

pluie et du vent provoquent une dégradation rapide pour les horizons superficiels qui ne sont

pas suffisamment protégé par la végétation et qui ont des caractères agressifs.

L’érosion hydrique constitue une menace pour la sécurité alimentaire de Madagascar.

Elle diminue le rendement agricole sur toutes les parcelles agricoles (sur tanety et les bas-

fonds). Dans la commune rurale d’Antanifotsy, le rendement de l’agriculture diminue

progressivement à causes des forts ensablements des rizières et des bas-fonds. Et ce mémoire

a pour but de savoir les causes considérables de la provenance de cet Ensablement. Alors,

l’étude fait de cette zone conduit à l’élaboration de ce mémoire titré de « Caractérisation

sedimentologique de l’Erosion hydrique d’Antsahamaina-Antanifotsy ». Les objectif

spécifique consistent à :

- Connaitre les différents types d’érosion hydrique d’Antsahamaina-Anatanifotsy

- Étudier le déroulement de l’érosion hydrique

- Analyser les caractérisations du sol

Pour pouvoir bien élaborer ces objectifs, le plan adopté de cette étude sera comme suit :

- les généralités, en premier lieu, pour initier le contexte général de l’étude,

- puis par les matériels et méthodes, en deuxième lieu, utilisés pendant la réalisation

de ce mémoire appuyé par les résultats et interprétation dans la troisième partie,

- Et enfin la discussion.

Chapitre 1 : GENERALITES

2

I-1. PRESENTATION DU SITE D’ETUDE

I-1-1. Cadre géographique

Antsahamaina est l’une des Fokontany qui constitue la Commune Rurale d’Antanifotsy,

situé à un (1) kilomètre au Nord du Chef-lieu de la Commune. La commune rurale d’Antanifotsy

est située à 112 km au Sud de la capitale, au bord de la RN7. Elle fait partie dans la région

Vakinakaratra, district Antanifotsy (figure 1). La commune est limitée au Nord par la Commune

Rurale d’Ampitatafika, à l’Ouest, par la commune rurale de Soamanandrariny, au Sud, par la

commune rurale d’Ambatolahy et Andranofito, et à l’Est par la commune rurale

d’Ambatomiady. La commune rurale d’Antanifotsy couvre une superficie de 327 Km2

présentant 47 fokontany. (Monographie d’Antanifotsy 2016).

Figure 1 : Localisation du site d’étude

3

I-1-2. Réseau Hydrographique

Le réseau hydrographique de la commune rurale d’Antanifotsy est alimenté surtout par

des sources montagnardes d’Ankaratra. L’irrigation est dominée par la rivière Onive et ses

affluant (figure 2). Ces derniers drainent la commune, y creusent de larges vallées à méandres et

y déposent des alluvions relativement récentes.

Chaque année l’inondation a sévi une partie de la commune, surtout le long de la rivière

(ONIVE) causant des dégâts très importants aux cultures, estimés de 25 à 35% et même 90 à

95% pendant les passages successifs des cyclones tropicaux, dans certains Fokontany

(RAZANADRAKOTO, 2008).

Figure 2 : Carte hydrographique de la CR d’Antanifotsy

Source : FTM Ambanidia

4

I-1-3. Milieu Physique

La Commune rurale d’Antanifotsy se situe intégralement au sein du massif montagneux

de l’Ankaratra, entre 1.300m et 1.800m d’altitude. Dans la partie du Nord, (Saonjorano,

Ankararana, Ambohimanatrika, Ambatoharanana, Tokotanitsara) se trouve des montagnes à

profil relativement tortueux du pied des hauts sommets de l’Ankaratra. A l’Ouest, au Sud-Ouest,

au Sud, au Sud Est et à l’Est, c’est-à-dire sur plus de la moitié de la superficie de la Commune

Rurale d’Antanifotsy, ce sont de moyennes collines à pente douce et d’étroites vallées qui

dominent. Le Nord est le Centre sont constitués d’assez larges plaines traversées par les

principaux cours d’eau.

i. Géologie

Le site de la CR d’Antanifotsy fait partie du terrain sédimentaire de néogène lacustre.

Dans le secteur minier, Antanifotsy possède des richesses minières inestimables (0r, lignite,

graphite, trachyte, migmatite, kaolin, fer, rubis, tourmaline,…) qui méritent une étude plus

approfondie afin de les exploiter rationnellement (figure 3). Certains domaines y figurent

également, à savoir : le commerce, le transport, la pêche et le secteur minier.

Le bassin d’Antanifotsy s’étend le long du cours de l’Onive, depuis le parallèle

d’Ampitatafika au Nord, jusqu’à celui d’Ambatomainty, à une dizaine de kilomètres au Sud

d’Antanifotsy. Son terrain en regorge encore beaucoup pluies. Il est limité à l’Est par la crête

gneissique de l’Ambohitranga qui le sépare du bassin de Sambaina. La coupe générale Nord-Sud

montre le socle cristallin affleurant dans les fonds des vallées de l’Onive (altitude 1570 m) et

d’Anjoma. Ces vallées sont séparées par la haute crête Est-Ouest du Manaravolona (altitude

1740 m), dont les flans sont constitués par des sédiments lacustres et la partie supérieure par une

importante coulée basaltique.

5

Figure 3 : Carte géologique de la CR d’Antanifotsy

Source : FTM Ambanidia

ii. Climatologie

C’est un Climat de type tropical d’altitude avec deux saisons bien distinctes : saison

chaude et humide (Novembre à Avril dont la température oscille entre 18 et 22 degré Celsius) et

de saison fraîche à froide et plutôt sèche (Mai à Octobre où la température frôle fréquemment les

06°C en Juin et Juillet avec parfois de la gelée au petit matin). La précipitation moyenne est de

l’ordre de 1.500mm, et les précipitations sont concentrées en été (Monographie de la commune

rurale d’Antanifotsy, 2016).

6

iii. Sols et Végétation

Sols

Sur le plan pédologique, la commune est caractérisée par la prédominance de deux

types de sol :

les sols ferralitiques

Comme sur toutes les Hautes Terres Centrales, les sols dominants dans la commune

sont les sols ferralitiques rouges. Ils constituent la majeure partie de la zone élevée surtout dans

les plateaux et les pentes. Or ces sols ferralitiques sont caractérisés par leur sensibilité à

l’érosion. Ils sont peu fertiles puisque la teneur en matière organique ou minérale est faible.

les sols alluviaux

Ils se trouvent dans les bas-fonds, les vallées et surtout le long de l’Onive. Ils ont une

fertilité relativement élevée puisque le ruissellement en période pluvieuse y dépose des éléments

fertiles. Par conséquent, les sols alluviaux sont des sols favorables à l’agriculture comme la

riziculture et la culture de pomme de terre.

A part de ces deux type de sol, d’autres type de sol sont trouvés aussi à savoir :

sols humifères noirs (andosols) sur les collines volcaniques qui sont très fertiles et

favorables aussi à l’agriculture ;

sols hydromorphes, constitués par des sols de marais actuels et anciens dans les

bas-fonds. (Monographie de la commune rurale d’Antanifotsy).

Végétation

La couverture forestière de la commune est très réduite. Il n’y a plus des forêts

primaires d’où, dominance des formations graminéennes, des espèces ligneuses dans la colline et

du peuplement forestier de reboisement (eucalyptus et des pins).

Comme l’ensemble des Hautes Terres Centrales, la commune rurale d’Antanifotsy est

caractérisée par une dégradation de la végétation naturelle. La forêt naturelle a pratiquement

disparu dans l’ensemble de la commune. Mais en ce qui concerne les reboisements, ils sont

dispersés. Ils sont caractérisés par des peuplements d’eucalyptus, de pins et des mimosas.

Actuellement ils sont utilisés pour produire du bois d’œuvre, du charbon de bois et du bois de

chauffe. Le couvert graminéen constitue la formation végétale la plus étendue dans la commune.

Il représente la quasi-totalité de la couverture végétale de la commune. Il résulte de la

dégradation de la végétation naturelle originelle. Mais, il subit aussi à son tour une dégradation à

cause du passage annuel des feux (BAILLY et al, 1976).

7

Dans notre zone d’étude, la couverture végétale est en train de disparaître (figure 4).

Généralement, elle est caractérisée par le déséquilibre écologique et diminution forestière.

D’après les enquêtes fait auprès des personnes autorités dans le Fokontany, cette diminution de

la couverture végétale est due à l’augmentation démographique, les actions anthropiques

effectués par l’homme sur l’environnement (feux de brousses fréquents, coupe abusive de bois,

fabrication de charbon de bois), à la pression démographique élevée, au changement climatique

et enfin, la catastrophe naturelle.

Ces différentes causes de sa disparition de la couverture végétale apportent des effets

majeurs tels que régression de la superficie forestière, envahissement des espèces introduites sur

les espèces endémiques, réduction du taux de régénération naturelle, fragmentation et

dégradation de la forêt, capacité réduite de la forêt de Tapia de produire des biens et services,

diminution de l’abondance de la potentialité des ressources naturelles, formation des Lavaka, des

ravinements dans la région et enfin Ensablement des rizières et des bas-fonds.

Sur le plan humain : ils provoquent des moyens de substance limités (exemple : terre

etc.), revenus bas tirés des produits forestiers, pauvreté plus poussée de la population locale.

(Source : auteur, d’après les enquêtes auprès des paysans et observations sur terrain, Septembre,

2018).

Outre la perte du capital sol et les dégâts causés sur les terres agricoles, les dommages

entraînent les pollutions des eaux, inondations des zones basses sous la forme de coulées

boueuses.

8

Figure 4 : Carte d’occupation du sol dans le CR Antanifotsy (Source : FTM Ambanidia).

I-1-4. Activités principales de la population

Elle compte 86 179 habitants avec une densité de 317 hab/km2. La commune est

caractérisée par une densité largement supérieure à la moyenne dont plus de 57% de la

9

population a moins de 18 ans. Le 85% de la population est paysanne, dont les principales

activités sont l’agriculture et l’élevage ; et d’autre part la population du Chef-lieu de la

Commune et deux autres Fokontany (Antsahamaina et Antobiniaro), soit 13.076. (Monographie

de la CR d’Antanifotsy 2016).

i. Agriculture

Les activités de la population est dominées par des cultures vivrières (riziculture, la

culture du maïs et la pomme de terre). La superficie cultivée par ménage est très diversifiée avec

1,5 ha en moyenne dont 60 ares sont des rizières et le reste des tanety. La riziculture tient la

première place en termes de surface avec 3259 ha, mais le rendement reste faible (3t/ha) à cause

de l’emprise de technique traditionnelle. La culture de maïs est non négligeable grâce à la plaine

de l’onive dont la production totale atteint 4106 t en 2005. Les autres cultures vivrières (pomme

de terre, haricot, patate, manioc, soja) tiennent une place importante dans les activités agricoles

de la population de la commune rurale Antanifotsy.

A part de l’agriculture, l’élevage a est l’activité secondaire de la population. L’élevage

bovin tient la première place suivie de la porciculture et aviculture (PCD).

I-2. Généralités sur l’érosion

I-2-1. Définition

i. Erosion

Le mot « érosion » vient du mot « erodere », un verbe latin qui signifie « ronger »

(Roose, 1994). Elle représente l’ensemble des phénomènes qui contribuent à la modification de

la forme de relief, sous l’action de l’eau et du vent (Roose, 1994). Au sens strict, éroder désigne

l’action de ronger, d’user. L’érosion se manifeste par l’enlèvement, l’arrachement, la mise en

solution, puis le dépôt, des particules détachées de la surface du sol et des roches (Microsoft

Encarta, 2009).

L’érosion des sols est un processus naturel et se distingue habituellement selon la nature

de l’agent en cause :

- érosion hydrique : érosion sous l’action de l’eau

- érosion éolienne : érosion causée par le vent

- érosion glacière : sous l’action du glacier

- érosion fluviale : érosion fluviatile ou érosion due par un fleuve

- érosion anthropique : érosion causée par l’action humaine (SOUTTER et al. 2007).

10

ii. Érosion hydrique

L’érosion hydrique est composée d’un ensemble de processus complexes et

interdépendants qui provoquent le détachement et le transport des particules de sol.

Elle se traduit par la perte de sol due à l’eau qui arrache et transporte la terre vers

un lieu de dépôt.

I-2-2. Mécanismes de l’érosion hydrique

Le mécanisme d’érosion hydrique se fait en trois étapes :

Figure 5 : Processus de l’érosion hydrique

le détachement des particules peut survenir sous l’action directe de l’impact des

gouttes des pluies. En fait, les gouttes des pluies tombant sur le sol possèdent une

certaine énergie cinétique qui provoque ainsi la dégradation des agrégats et des mottes

en particules fines.

le transport de ces débris des particules solides détachées est assuré par le ruissellement le long

versant de collines.

le dépôt de ces matériaux transportés dans les cônes de déjection, les lits des cours d'eau,

les vallées d'inondation, lacs et réservoirs correspondent au phénomène de sédimentation.

I-2-3. Différents formes de l’érosion hydrique

L’érosion hydrique se présente en trois (03) forme dont

L’érosion en nappe

L’érosion en rigole

L’érosion par ravinement

L’érosion en lavaka.

i. Erosion en nappe "sheet érosion" ou érosion diffuse

C'est le stade initial de la dégradation des sols par érosion. Cette érosion en nappe

entraîne la dégradation du sol sur l'ensemble de sa surface, autrement dit c’est une forme

d’érosion diffuse. De ce fait, elle est peu visible d'une année à l'autre. Le signe le plus connu de

l'érosion en nappe est donc la présence de plages de couleur claire aux endroits les plus décapés.

DESAGREGATION TRANSPORT SEDIMENTATION

11

Egalement, il y a un autre symptôme de l’érosion en nappe est la remontée des cailloux en

surface par les outils de travail du sol.

ii. Erosion en rigole

L'érosion en rigoles résulte de la concentration du ruissellement, en

petits canaux assez bien définis. Ces canaux portent le nom de rigoles lorsqu'ils sont assez petits

pour ne pas interférer avec les opérations de la machinerie de l’agriculture. Sur un bassin versant

ou une parcelle, l'érosion en rigole succède à l'érosion en nappe par concentration du

ruissellement dans les creux.

Il parle de griffes lorsque les petits canaux ont quelques centimètres de profondeur, De

rigoles lorsque les canaux dépassent 10cm de profondeur mais sont encore effaçables par les

techniques culturales (tableau 1).

iii. Erosion par ravinement

Une évolution de l'érosion en rigoles peut conduire à l'érosion par ravinement. Les

rigoles sont appelées ravins lorsqu'ils s'étendent au point de ne pouvoir être comblés par les

opérations normales de travail du sol, ou lorsqu'ils deviennent nuisibles au travail du sol

(RABEZANDRY, 2011).

iiii. Erosion en lavaka

Les lavaka constituent les risques environnementaux pour Madagascar. Ils détruisent les

infrastructures importantes : routes, ponts, et les terres agricoles. Les évènements climatique

extrême comme les cyclones, les activités humaines : feu, cultures, pâturages des bestiaux

constituent les principales origines connues des lavaka, mais selon Fety Michel Amos

Rakotondrazafy « Certaines études antérieures ont fait valoir que le feu de brousse responsable

de la dénudation des certains régions du pays sont un facteur principales de l’origine des

lavaka ». La géologie et la pétrographie pourraient être d’une part, l’origine des lavaka.

L’hétérogénéité de la pétrographie des roches mères (variation de la proportion de quartz de la

surface vers la profondeur) peut être un facteur important de l’origine et de l’évolution. Le

tableau à la page suivant montre les traces, la longueur, la largeur et les profondeurs de chaque

forme d’érosion hydrique.

12

Tableau 1 : Formes d’incision dues à l’érosion linéaire

Formes Tracé Longueur Largeur Profondeur

Griffe sinueux < 1 m < 10 cm 5-6 cm

Rigole sinueux dizaine de m 5-70 cm 10- 30 cm

Ravine peu sinueux centaine de m 50cm à 1 m 30-50 cm

Petit ravin peu sinueux centaine de m 50 cm à 1m 50-200 cm

Chapitre 2 : MATERIELS ET

MÉTHODES

13

II-1. MATERIELS

Lors des travaux de terrains et sur le laboratoire, l’utilisation des certains outils ont

été indispensable afin de bien réaliser les études en vue d’acquérir le plus d’informations.

II-1-1. Matériels utilisés sur le terrain

Lors de la descente sur terrain, les outils suivants sont utilisés :

carte géologique,

GPS (Global Positioning System) pour prendre des coordonnées,

sacs à échantillons pour classer les échantillons et éviter la contamination,

stylo et carnet de note pour marquer les sacs d’échantillons et prendre des

notes,

mètre pour mesurer la distances entres les deux stations et les lits des rivières,

appareil photo pour des photos illustrant des données sur ces sujets,

sacs plastiques pour la récolte des échantillons.

II-1-2. Matériels utilisés aux laboratoires

Lors de l’analyse au sein du laboratoire, les outils suivants sont utilisés :

des séries de tamis de tailles décroissantes (1600µ à 63µ) afin de classer les

particules selon leurs tailles (figure 6) ;

une balance de précision pour peser l’échantillon (figure 6) ;

des verres à jeter pour mettre chaque fraction ;

tamiseur électrique pour effectuer l’opération de tamisage pendant un temps

bien déterminé (figure 6). C’est sur cet appareil que sont installés une série de 4 tamis ainsi

que le fond de tamis ;

une étuve pour bien sécher l’échantillon ;

une loupe binoculaire pour l’étude morphoscopiques des sables ;

microscope électronique ou microcapture permet d’observer l’aspect des

grains.

14

Figure 6 : Materiels utilisés aux laboratoires

II-2. METHODES

Afin de réaliser notre étude, les démarches citées ci-dessous doivent être effectuées :

Etudes bibliographiques et webographies,

Elaboration de fiche d’enquêtes,

Descente sur terrain : collecte de données et prise d’échantillons,

Analyse au sein du laboratoire : granulométrie et morphoscopie.

II-2-1. Etudes bibliographiques et webographiques

C’est pour connaitre les travaux qui ont été réalisés sur ce sujet et pour des

renseignements qui est en relation. Elle aide aussi pour la rédaction du protocole.

II-2-2. Elaboration de fiches d’enquêtes

La fiche d’enquêtes sert pour la collecte des données et la réalité sur place. Des

nombreux questionnaires ont été posés aux autorités locales (présidents de Fokontany) et la

population locale.

II-2-3. Descente sur le terrain : collecte des données et prélèvement d’échantillons

Le Bassin d’Antanifotsy, situé sur l’axe d’Antananarivo-Antsirabe, se trouve à

120km au Sud de la Capitale d’Antananarivo. Correspondant en gros à la vallée de

l’Ilempona, il couvre environ 100km2 et limité par les parallèles 19°42’S- 19°34’S et les

méridiens 47°12’E-47°20’E (BESAIRIE, 1972).

15

Pendant la descente sur terrain plusieurs méthodes ont été adoptées en vue de

l'échantillonnage :

Levée des coordonnées G.P.S pour chaque arrêt afin de cartographier la zone

d’étude,

Description et observation visuelle des sables : la couleur et la taille des grains,

Identification de l’origine des sables : marine ou continentale,

Echantillonnage : environ de 200g de sédiments ont été prélevés à chaque point

d’échantillonnage,

Mesure de la distance entre les stations et les lits des rivières.

Le poids du sédiment prélevé est environ de 200g de sable et mis dans des sacs à

échantillon pour éviter la contamination. A chaque échantillon a été attribué un numéro de

codage spécifique. Exemple : ANT/L1/01.

Figure 7 : Lieu de prélèvement des sables.

16

Figure 8 : Cartes des points des prélèvements des échantillons pour les analyses

granulométriques.

II-2-4. Analyses aux laboratoires

II-2-4-1. Granulométrie :

L'analyse granulométrique par tamisage, ou par diffraction laser des sédiments

meubles a pour but de connaître la répartition quantitative pour chaque classe dimensionnelle

des particules élémentaires constituant l'échantillon.

a) Objectifs

• Mesurer la taille des particules élémentaires ou des grains

• Analyser la distribution statistique des classes de tailles d'une collection de grains

(paramètres granulométriques et représentation graphiques).

b) Analyse des échantillons au sein du laboratoire

L’analyse doit passer à différentes étapes suivantes :

Séchage des échantillons dans une étuve pendant six heures.

Pesage des échantillons à l’aide d’une balance de précisions : cent gramme

(100 g) des échantillons ont été pris.

17

Tamisage des échantillons : il sert à classer les sédiments de même taille et de

mesurer la dimension de sédiments retenus par les toiles de mailles de tamis calibrés.

Huit tamis de tailles décroissantes (1600µ, 500µ, 400µ, 250µ, 200µ, 125µ, 100µ et

63µ) ont été utilisés.

Arranger les 8 tamis en deux séries de 4, chaque série est disposée de haut vers le bas

par ordre décroissant de la dimension des mailles.

Le tableau ci-dessous illustre le diamètre de mailles deux séries.

Tableau 2 : Séries de diamètre des mailles

Série 1 Série 2

1600µ 200µ

500µ 125µ

400µ 100µ

250µ 63µ

Verser 100 g d’échantillons dans la série 1 et installer sur le tamiseur.

Mettre en marche le tamiseur et régler le minuteur sur l’indication 15 qui indique que

l’opération de tamisage sera effectuée pendant 15 minutes.

Après 15 minutes, le tamiseur électrique s’arrête automatiquement.

Prendre le fond de tamis de la série 1 et verser les sables qu’il contient dans la série

2puis installé la série 2 sur le tamiseur électrique et remettre en marche ce dernier pendant 15

minutes.

Pendant ce temps, peser les échantillons retenus dans chaque tamis de la série 1 à

l’aide d’une balance de précision et noter dans un tableau toutes les valeurs indiquées par la

balance.

Enfin, quand l’opération de tamisage de la série 2 est terminée, peser les échantillons

retenus dans chaque tamis de la série 2 à l’aide d’une balance de précision et noter dans un

tableau toutes les valeurs indiquées par la balance.

le fond de tamis de la série 2 est pesé aussi et sa valeur est indiquée dans le tableau des

résultats ci-dessous (voir annexe) par l’indication Tn.

18

Figure 9 : Préparations des échantillons au sein de laboratoire.

c) Expression de résultat

Identification des grains de même taille

Obtention du poids des grains de même taille par rapport à la prise de 100 g.

Ceci est appelé poids du refus et sa valeur est directement indiquée par la balance de

précision et il est exprimé en g (gramme)

Obtention du poids du refus cumulés (Ri). C’est les résultats de l’addition du

poids du refus, du haut vers le bas, des tamis successifs allant du premier tamis de la série

1(tamis 1600µ) jusqu’au dernier tamis de la série 2 (tamis 63µ)

Obtention du pourcentage de refus cumulés noté Ai, Ai (%)

Obtention du pourcentage du tamisât cumulés noté Bi et Bi = 100 – Ai (%)

Représentation sous forme d'une courbe granulométrique des pourcentages des

refus cumulés Ai, ou ceux des tamisas cumulés Bi, en fonction des ouvertures des tamis.

d) Caractérisation des sédiments

D‘après Intès A., Arnaudin, H. (1987), la caractérisation des sédiments se fait suivant

les critères dimensionnels et les indices suivants : Taille moyenne (Folk & Ward, 1957 ;

Weydert, 1971). Les deux indices suivants traduisent le degré d'hétérogénéité du sédiment :

L'étalement dimensionnel (Rivière, 1952) tient compte des dimensions de la

particule la plus grande et la plus petite. L'indice est d'autant plus grand que le sédiment est

composé de particules de tailles très différentes.

Le classement (Krumbein, 1936) ajoute une notion de tri sélectif des particules,

dont les formes et tailles sont liées à l'hydrodynamisme.

19

La normalité (Folk & Ward, 1957) des distributions (Kurtosis) est un indice de

classement. Plus les valeurs sont fortes, plus l'histogramme de fréquences est étroit, mieux les

valeurs sont classées.

Le tri (Folk & Ward, 1957) est également un indice de classement, qui permet

d'apprécier le rôle de la fraction grossière ou de la fraction fine.

La symétrie (Skewness ; Folk & Ward, 1957) est positive s'il y a prépondérance des

éléments grossiers, négative sinon (voir Fig. 10.).

Figure 10 : Skewness (exemples d’étalement positif et négatif), (RIVIERE, 1952).

Le facteur hydrodynamique (WEYDERT, 1973) caractérise l'aptitude au transport du

sédiment considéré. Les valeurs positives concernent les sédiments en cours de transport par

ce facteur, les valeurs négatives affectent les sédiments peu mobiles, stables.

e) Calcule des paramètres granulométriques

A partir de la distribution de la taille des grains d’un échantillon donné, il est

possible de calculer différents « paramètres granulométriques ». Il existe un grand nombre de

paramètres permettant l’évaluation du degré de classement d'un sédiment (INTES et

ANAUDIN, 1987).Les résultats granulométriques sont représentés sous formes graphiques

suivant les formules de calculs de FOLK et WARD (1957). Les différents indices retenus sont

ceux les plus utilisés actuellement.

Ces paramètres nous renseignent sur la provenance, l‘historique du déplacement et

les conditions de dépôt des particules sédimentaires. Les trois paramètres granulométriques

usuels utilisés en sédimentologie sont :

la taille moyenne des sédiments (μ),

l‘indice de tri (σ),

20

l‘indice de symétrie de la distribution (Sk).

Ces paramètres granulométriques sont calculés à partir des distributions en classe de

taille des sédiments. Les formules de calcul de ces paramètres peuvent être regroupées en

deux méthodes :

la méthode graphique qui utilise certains percentiles extraits de la distribution

en fréquence cumulée de l’échantillon sédimentaire (FOLK & WARD, 1957)

la méthode statistique, considérée comme plus précise, qui intègre la totalité de

la population de l‘échantillon sédimentaire.

e-1. Moyenne (Mz)

Ce paramètre nous renseigne sur la dimension moyenne de l‘échantillon et par

conséquent sur l‘énergie du milieu et la distance du transport. Il est défini par la formule

suivante :

Mz (en Phi) = (Φ 16 + Φ50 + Φ84) / 3

Φ16 indique le diamètre des particules correspondant à un pourcentage prépondéral

de 16% et c’est pareil pour φ84 et les autres.

Elle permet d’individualiser les faciès suivants :

o Sable grossiers et graviers : Mz< 1φ

o Sable moyens : 1φ<Mz< 2φ

o Sable fin : 2φ<Mz< 3φ

o Sable et argiles : Mz > 4φ

e-2. Sorting (φi)

Ce paramètre indique la qualité du classement des grains

Φi = (φ84 – φ16) /4 + (φ95 – φ5)/6,6

Suivant les valeurs obtenues, on distingue plusieurs types de classement :

o Très bien classé : 0 < φi < 0,35

o Bien classé : 0,35 < φi < 0,5

o Assez bien classé : 0,5 < φi < O, 71

o Moyennement classé : 0,71 < φi < 1

o Médiocrement classé : 1 < φi < 2

o Très mal classé : 2 < φi < 4

21

Plus le sédiment est bien classé, plus фi est petit.

Le classement ajoute une notion de tri sélectif des particules, dont les formes et

tailles sont liées à l'hydrodynamisme (Figure 11).

Figure 11 : Standard visuel pour l'estimation du tri (σI logarithmique de Folk & Ward, 1957)

e-3. Skewness (Ski)

Le skewness est définie par l’expression suivante :

22

Ski = (φ16+φ84-2φ50)/ 2(φ84-φ16) + (φ5+φ95-2φ50) /2 (φ95- φ5)

Il permet de déterminer la prépondérance ou non de particules (valeurs positives) ou

grossières (valeurs négatives) par rapport à la moyenne de l’échantillon. Ce paramètre est

souvent présenté comme un indicateur de l’environnement de dépôt sédimentaire.

L’environnement de dépôt sédimentaire varie selon les valeurs issues de ce

paramètre

o 1 < Ski < -0,30 : forte asymétrie vers les grandes tailles

o 0,30 < Ski < -0,10 : asymétrie vers les grandes tailles

o 0,10 < Ski < 0,10 : Symétrie granulométrique de l’échantillon

o 0,10 < Ski < 0,30 : forte asymétrie vers les petites tailles

o 0,30 < Ski < 1 : forte symétrie vers les petites tailles

Tableau 3 : Skewness (Ski) (étalement positif et négatif)

Valeur Asymétrie Interprétation

Ski < 1 Positive Courant faible

Ski > 1 Négative Courant fort

Les valeurs négatives montrent que l‘étalement de l‘histogramme se fait du côté de la

fraction fines, autrement dit le classement est bons du côté des grossiers mais mauvais

du côté des fins et vice versa.

e-4. Kurtosis (Kg)

Mesure la forme du pic de la courbe

Kg = φ95 – φ50/ 2,44(φ75 – φ25)

Si 0,67 < Kg < 0,90 elle est platykurtique

Si 0, 90 < Kg < 1,11, la courbe est dite mésokurtique

Si 1,11 < Kg < 1,50, la courbe est leptokurtique

23

Figure 12 : Paramètres d'acuité (Kurtosis) et forme de la courbe de fréquence

(FOURNIER et al, 2012).

Le coefficient d’uniformité

Le coefficient d’uniformité U est défini par la relation suivante :

U = d60 / d10

Avec, d60 : taille des grains (mm) correspondant à 60% du poids cumulé et d10 : taille des

grains (mm) correspondant à 10% du poids cumulé.

Il permet de qualifier la granulométrie des sables :

- U< 2 : granulométrie uniforme

- U > 2 : granulométrie variée

Tableau 4 : Classification des roches détritique (L’échelle de Wentworth)

24

Les roches sédimentaires (consolidées) sont nommées en fonction de la taille de leurs

particules (grossier, moyen ou fin). Ils peuvent être de RUDITES, ARENITES et de

LUTITES (figure 12).

f) La méthode des quartiles

Cette méthode, empruntée aux statisticiens, a été appliquée aux sables par TRASK

(1930).La médiane est, en granulométrie, la taille du grain telle qu’il y ait le même poids de

grains plus gros que de grains plus petits. Cette valeur peut facilement être déterminée

graphiquement sur une courbe cumulative de fréquence des poids : c’est l’abscisse du point de

la courbe d’ordonnée 50%. On détermine de même le premier et troisième quartile : Q1 et Q3,

qui correspondent aux abscisses des points de la courbe cumulative d’ordonnée 25 et 75%.

Ainsi, les quartiles sont trois points de la courbe définis comme suit :

- Le premier quartile Q1 est le point de la courbe pour lequel 75 % du matériel est d’une

taille supérieure à celui de la taille considérée et 25 % d’une taille inférieure.

- Le deuxième quartile Q2 est la taille pour laquelle il y a 50 % de matériel de taille

supérieure, 50 % en dessous.

- Le troisième quartile Q3 correspond à la taille pour laquelle 25 % du matériel est d’une

taille supérieure et 75 % en dessous. A partir des courbes cumulatives, on peut visualiser les

résultats des quartiles et calculer les coefficients A (VATAN, 1959) :

-Le coefficient d’asymétrie A

A=𝑄75∗𝑄25

𝑄50

A exprime la symétrie par rapport à la médiane :

Si A = 1 : le mode coïncide avec la médiane, la courbe est de type logarithmique, on a

donc un dépôt par excès de charge due à la diminution de la compétence de l’agent de

transport.

Si A > 1 (asymétrie positive) : le classement est maximal du côté fin ; la courbe est de

type hyperbolique, correspondant à des dépôts en milieu calme.

Si A < 1 (asymétrie négative) : le classement est maximal du côté grossier, la courbe

est de type parabolique, cela correspond à des dépôts en milieu agité.

II-2-4-2. Morphoscopie :

Examiner la forme et l’aspect de la surface des grains et surtout les grains de quartz

sous la loupe binoculaire.

25

a) Critères observés :

la surface des grains (lisse ou mat)

la forme des grains : arrondi ou anguleux

b) Objectifs :

Connaitre le type de grain dominant

Préciser la nature de l’agent de transport.

c) Préparation des échantillons

-Prélèvement de quelques grammes de sables

-Après les opérations de tamisage, ne conserver que la fraction 1600µ à 500µ.

Quartage : Faire le quartage à l’aide d’un papier millimètre et la règle graduée afin de prendre

1 cm2 des échantillons.

d) Examen des échantillons

-Examiner les échantillons sur fond noir, à sec, en couche monogranulaire, grains isolés les

uns des autres, à la loupe binoculaire et au microscope électronique ou microcapture, à

éclairage intense à faisceau ponctuel incliné à 45° et sans verre dépolie.

-Observer les grains et identifier les différents minéraux existant.

-N’observer que les grains de quartz.

L‘examen des grains de quartz à la microcapture permet de les classer afin d‘en déterminer

leur origine et leur évolution (figure 14).

Figure 13 : Charte visuelle permettant l’estimation de la sphéricité et de l’émoussé.

(POWERS, 1953).

26

e) Modes d’interprétation

Le tableau ci-dessous illustre les trois catégories principales des grains.

Catégories de grains Caractéristiques Mode de transport

Grains non usés Arêtes et angles vifs Un transport faible ou nul

Grains émoussés luisants

Arêtes et angles arrondis

avec surfaces lisses et

brillantes

Un long transport

Grains ronds et mats Arêtes et angles entièrement

façonnés et surface dépolies Un transport éolien

Tableau 5 : Catégories principales des grains

• Grains non-usés (NU)

Ils se caractérisent par une forme anguleuse.

Les arêtes ne doivent présenter aucune trace de polissage, ni d'arrondissement.

L'aspect de la surface peut être mat ou luisant.

Ces grains proviennent des dépôts glaciaires ou les torrents et rivières qui sont

généralement des dépôts d'origine proximale.

• Grains émoussés luisants (EL)

Les arêtes de cette catégorie de grains offrent une forme arrondie jusqu'à présenter une

forme sub-sphérique ou sphérique. L'aspect de la surface est très poli et brillant.

Ces grains sont caractéristiques des rivières et fleuves, des plages littorales et de la

plateforme continentale. Leur origine est déjà nettement plus distale.

• Grains ronds-mats (RM)

La forme de ces grains correspond à une sphère presque parfaite. L'aspect de la surface

est toujours dépoli et mat.

Ces grains caractérisent un transport éolien. Ils sont typiques des dunes littorales et/ou

des déserts sableux

27

Figure 14 : Morphoscopie et exoscopie des différents types de quartz d’un sable après le

transport.

II-2-4-3. Application de l’équation de WISCHMEIER pour l’estimation

quantitative de l’érosion hydrique d’Antsahamaina Antanifotsy.

Afin de mieux gérer l’érosion hydrique, il est d’abord nécessaire de la bien

quantifiée, d’où l’intérêt de notre étude.

Pour le cas du secteur d’Antsahamaina, nous allons effectuer cette étude de

quantification en utilisant l’équation universelle des pertes en sols de WISCHMEIER et

SMITH (1978).

Nous avons choisi la formule WISCHEMEIER et SMITH (1978) pour quantifier

l’érosion dans le secteur Antsahamaina pour les motifs suivants :

- Il fait intervenir tous les facteurs d’érosion

- Il constitue un modèle d'érosion le plus utilisé dans le monde

- C’est une formule simple, et facile à applique

La formule universelle s’écrit

A (t/ha/an) = 2, 24 x R x K x LS x C x P

Avec

A : perte en sols (t/ha.an)

28

R : facteur d'agressivité climatique ou indice de pluie [(MJ.mm)/(ha.h.an)]

K : facteur sol [(t.h)/(MJ.mm)]

L : facteur longueur de pente (sans unité)

S : facteur pente (sans unité)

C : facteur agronomique (sans unité)

P : facteur des aménagements antiérosifs (sans unité)

2,24 : coefficient utilisé pour le système métrique utilisant tous les facteurs qui

peuvent provoqués les phénomènes d’érosion.

Pour atteindre le but, il faut d’abord déterminer la valeur de chaque facteur de l’équation.

a) Détermination des différents facteurs de l’équation universelle des pertes en sols dans

la zone d’étude

- Facteur d’agressivité climatique (R)

Plus la pluie tombant dans la région est de forte intensité, plus le phénomène

d’érosion n’est important. Dans notre étude on applique la formule exprimée par

WISCHMEIER pour l’Afrique qui est : R = P/2 avec P (précipitation moyenne annuelle) est

égale à 1249mm.

Donc : R = 1249,3 : 2 = 624,65

R = 624.65

- Le facteur sol (K)

Compte tenu de l’absence de matériels de mesure (résistance compression, tamiseurs,

sondes d'humidité, pendule de frottement, scléromètres, carotteuses, vibreurs, malaxeurs,

poromètres et capteurs de flux de sève analyseurs CO2, capteurs de rayonnement,

thermomètres infrarouges, systèmes de respiration du sol, échantillonneurs sols-eaux…), la

détermination de cet indice a été faite de façon empirique, soit en laboratoire, en basant sur les

valeurs définies par ROOSE (1975) en Afrique. Ainsi cette valeur de (K) pour les sols

ferralitiques est de [0,01 à 0,18]. Nous allons prendre la moyenne qui est de K = 0,10.

- Les facteurs topographiques (LS)

Les valeurs de l'indice de topographique (LS) pour le versant du bassin

d’Antanifotsy sont déterminées à partir de la combinaison des valeurs de l’inclinaison et la

29

longueur de la pente de la région de Vakinakaratra avec l’abaque de WISCHMEIER et

SMITH.

Selon la carte des pentes, la zone d’étude a une pente comprise entre 0 et 17 %. Sur

le terrain, nous avons constaté (c’est-à-dire par vision) que la pente du périmètre

d’Antsahamaina est généralement de l’ordre de 15% (S = 15%). La longueur de la pente que

nous avons prise est de 100m (L = 100m). Donc, la valeur de (LS) peut déterminer à partir de

l’abaque de WISCHEMEIER et SMITH (1978) :

- S =15%

- L = 100m

- LS = 4,5.

- Facteurs agronomiques ou indice de culture (C)

La couverture végétale présente diverses actions protectrices du sol contre l'érosion.

Notre zone d’étude correspond à une couverture végétale constituée de savane et/ou sur

pâturées. Selon les valeurs données à partir du tableau de WISCHMEIER et de ROOSE

(1973) ci-dessous, l’influence de couvert correspond à C = 0,1.

- Indice des conservations de sol (P)

Dans le secteur Antsahamaina les pratiques des techniques antiérosives n’est pas

encore visible. Selon WISCHMEIER, les sols n’ont aucun aménagement antiérosif.

Par conséquent : P = 1

Chapitre 3 : RESULTATS ET

INTERPRETATIONS

30

III-1. RESULTATS DE TRAVAUX SUR TERRAIN

III-1-1. Différents types et aspect d’érosion sur le versant de la zone rurale Antanifotsy.

Suite aux descentes sur le terrain, nous avions pu identifier les réalités concernant

l'érosion dans la zone d'étude. Selon notre constatation, l’érosion en nappe est la plus

rependue dans le périmètre d’Antanifotsy, par rapport à l’érosion en rigole, à l’érosion par

ravinement et l’érosion en lavaka. Le processus d’érosion varie d’un endroit à l’autre et selon

les différents critères pédologique, topographique et couverture végétale. Elle se manifeste sur

le paysage sous différentes formes.

Erosion en nappe

Elle se caractérise par la

présence de plage de couleur claire aux endroits les plus décapés

remontée des cailloux en surface

le non homogénéité de la couche superficielle du sol mais existence de particules fines

lessivées.

Ce type d’érosion affecte tout le modelé du relief et caractérise généralement

les terrains cultivés.

Figure 15 : Un champ affecté par l’érosion en nappe à Antanifotsy (cliché de l’auteur,

septembre 2018).

31

Erosion en rigole

Des canaux causés par le ruissellement d’eau sont observés. La dimension de

profondeur des chaque canaux n’était pas le même. Des canaux de type griffe et rigole sont

présent sur le tanety.

Figure 16 : Un exemple d’érosion en rigole (cliché de l’auteur, septembre 2018)

Erosion en Lavaka

Le lavaka varie entre 2 à 3 m de large sont observés. Il est constitué d’un ravin

profond, élargi de 30 à 200 m d’envergure, en forme d’entonnoir en amont et rétréci en aval

pour former l’exutoire réduit à 2 à 3 m de large. Sa profondeur peut varier de 10 à 30 m.

Figure17 : Erosion en lavaka active sur le bas du versant (cliché de l’auteur, septembre 2018)

32

III-2. RESULTATS DES TRAVAUX EN LABORATOIRE

III-2-1. Granulométrie

Les sédiments sont, pour la grande majorité, composés de grains de quartz. L‘étude

granulométrique a permis la caractérisation de ces grains.

Pour faciliter l‘interprétation, les résultats ont été représentés sous forme de courbes

de fréquence simple et de fréquence cumulée.

Les deux courbes granulométriques suivantes sont présentées en deux dimensions

d’abscisse les tailles de tamis et d’ordonnée les pourcentages de refus de tamisage.

III-2-1-1. Courbe de fréquence simple

Figure 18 : C. F.S pour les échantillons N°ANT/L1/01 à ANT/L2/04

ANT/L1/01 ANT/L1/02

ANT/L1/03

ANT/L2/04

33

Figure 19 : C.F.S pour les échantillons N°ANT/ L2/05 à ANT/L3/08

Les courbes de fréquences simples permettent de regrouper les échantillons en deux

catégories :

La courbe d’échantillon N°ANT/L2/04 a une tendance bimodale c’est à dire il y a un

mauvais classement des sables donc il est hétérogène.

Les courbes des échantillons N° ANT/L1/01, ANT/L1/02, ANT/L1/03, ANT/L2/05,

ANT/L2/06 ANT/L2/07 et ANT/L3/08 ont une tendance unimodale donc il est homogène.

ANT/L2/05

ANT/L2/06

ANT/L2/07

ANT/L3/08

34

100

III-2-1-2. Courbes de fréquences cumulées

Figure 20 : C.F.C pour les échantillons N°ANT/L1/01 à ANT/L2/04

Figure 21 : C.F.C pour les échantillons N°ANT/L2/05 à ANT/L3/08

90

80

70

60

50

40

30

20

10

ANT/L2/05

ANT/L2/06

ANT/L2/07

ANT/L3/08

ANT/L1/01

ANT/L1/02

ANT/L1/04

ANT/L1/03

35

Les courbes de fréquences cumulées indiquent que les sédiments sont plus ou moins

homogènes sauf pour les échantillons N°ANT/L1/01 et ANT/L3/08 qui présentent une forte

pente. Les courbes sont symétriques avec des classements différents.

La plupart des courbes sont des types logarithmiques, ce qui traduit que le dépôt sont

en excès de charge due à la diminution de la compétence de l’agent de transport. Ce transport

s’est fait par suspension uniforme (courant de turbidité faibles densité et vitesse).

Moyenne (Mz) :

Tableau 6 : Classification des échantillons selon les valeurs de Mz

Valeurs Mz Degré de classement Echantillons

correspondance

Mz < 1φ sables grossiers et gravier ANT/L3/08

2φ < Mz < 3φ

Sables fins

ANT /L1/01 ; ANT/L1/O2 ;

ANT/L2/04 ; ANT/L2/06 ;

ANT/L2/07 ; ANT/L1/03 ;

ANT/L2/05

Le tableau ci-dessus montre que les échantillons sont classés sédiments meubles. Ce

qui traduit que le facteur de transport est d’une vitesse lente. D’après la gamme de valeurs de

Mz, plus la valeur augmente, plus la taille des grains est de moins à moins petite.

Pour bien montrer la répartition des grains, nous avons pu présenter les échantillons

dans le diagramme de FOLK (1954).

36

Figure 22 : Représentation des échantillons selon le diagramme de FOLK

D’après le diagramme de FOLK, la majorité des échantillons sont constitués des

sables limoneux (63%). Les restes sont des sables (36%).

L‘analyse granulométrique des échantillons prélevés montre une dominance des

grains de sable à particule fins de la classe des arénites.

Sorting (φi) :

Comme la moyenne, les résultats de la déviation standard aussi sont présentés sous

forme de tableau en trois libellés : les valeurs de la déviation, les degrés de classement et les

numéros d’échantillon (tableau 6).

37

Tableau 7 : Classification des échantillons selon la valeur φi

Valeurs φi Degré de classement Numéros d’échantillon

0,5 < φi < O, 71 Assez bien classé ANT /L1/01

0,71 < φi < 1 Moyennement classé ANT/L3/08, ANT/L2/04

1< φi < 2

Médiocrement classé ANT/L1/02, ANT/L1/03,

ANT/L2/05, ANT/L2/06,

ANT/L2/07

Plus le sédiment est bien classé, plus фi est petit.

La majorité des sables ont des valeurs de φi variant entre 0,71 à 2. Ces valeurs

montrent que l‘on a des sables moyennement classés à médiocrement classé qui se sont

déposés dans des milieux peu agité, à énergie moyenne.

Skewness (ski)

Tableau 8 : Classification des échantillons selon la valeur de Ski

Valeurs Ski Degré de classement Numéros d’échantillon

-0,137 1< Ski < -0,30 Forte symétrie vers les

grandes tailles ANT/L2/04

0,10 < Ski < 0,30 forte asymétrie vers les

petites tailles ANT/L1/01, ANT/L3/08

0,30 < Ski < 1

forte symétrie vers les petites

tailles

ANT/L1/02, ANT/L1/03,

ANT/L2/05, ANT/L2/06,

ANT/L2/07

Les valeurs de Ski des sédiments varient entre - 0,1 à 1.

Les courbes granulométriques présentent une forte symétrie vers les petites tailles (presque

63% des échantillons), 25% des échantillons ont des Ski presque forte asymétriques vers les

petites tailles et 12% sont classés à asymétrie vers les grandes tailles.

38

Kurtosis (Kg) :

Tableau 9 : Classification des échantillons selon la valeur de Kg

Valeurs Kg Degré de classement Numéros d’échantillon

0, 90 < Kg < 1,11 courbe mésokurtique ANT/L1/01 ; ANT/L1/03 ; ANT/L2/05

0,67 < Kg < 0,90 courbe platykurtique ANT/L2/04 ; ANT/L3/08

1,11 < Kg < 1,50 courbe leptokurtique ANT/LL1/02 ; ANT/L2/07 ; ANT/L2/06

La majorité de courbe représente des allures leptokurtique et mésokurtique.

La courbe est leptokurtique : il caractérise des apports par un courant de turbidité

rapide avec un bon classement du matériel. Il existe de changement brusque de mode de

transport. Le mode de transports se fait par suspension graduée.

La courbe est mesokurtique : il résulte d'un dépôt par excès de charge à la suite d'une

diminution de la compétence de l'agent de transport. Ce transport se faisant par suspension

uniforme (courant de turbidité de faibles densité et vitesse).

La courbe est platikurtique : Il reflète un dépôt par décantation. (Mécanisme de

transport et de dépôt par l’eau, est équilibré. ANDRIATSILAVO, 2017).

III-2-2. Morphoscopie

Les formes des grains de sables prélevés étaient plus visibles par l’analyse

morphoscopique en utilisant la microcapture. Les différentes images ci-dessous représentent

les résultats de l’analyse.

Figure 23 : Forme de grain de quartz, échantillon N° ANT/L1/01

39

Figure 24 : forme de grain de quartz, échantillon N°ANT/L2/06



40


La majorité des grains des sables étudiées ont de forme subanguleuse et anguleuse.

La dimension des grains se repartie comme suit :

-taille (µ) > 250 : 12,61%

-taille (µ) entre 250 – 125 : 47, 31%

-taille (µ) < 125 : 40,06%

41

L’observation des échantillons selon le lieu d’origine permet d’obtenir les résultats

suivants :

Non de l’échantillon Morphoscopie des grains

ANT/L1/01 Dominance de grains de quartz de forme anguleux et

subanguleuse.

ANT/L1/02 Grains de forme subanguleux mais de taille fine.

ANT/L1/03 Dominance de grain de quartz de taille fine et de forme très

anguleux

ANT/L2/04

Existence de grain de quartz émoussé lissant, prédominance de

grain de forme subanguleux classifiable non usée et de taille

fine à grossiers.

ANT/L2/05, ANT/L2/06 Grain subanguleux de taille fine à grossiers

ANT/L2/07 Composé de grain anguleux et arrondie de taille plus ou moins

fine

ANT/L3/08 Forte quantité de grains de quartz de forme anguleux,

subanguleux (ou non usée) et de divers taille fine à grossier.

Tableau 10 : Résultat de la morphoscopie des grains.

III-2-3. La perte en sol dans la zone d’étude

La valeur de perte en sol (A)

Les résultats concernant l’estimation quantitative de l’érosion hydrique

d’Antsahamaina est représentés dans le tableau suivant.

42

Tableau 11 : Résultats des valeurs de l’application de l’USLE de WISCHEMEIER et

SMITH dans la zone d’étude.

Paramètres Valeurs Observations

R Facteur d'agressivité

climatique ou indice de pluie 624,65 [(MJ mm)/(ha.h.an)]

R= P/2 (échelle de l’Afrique

de ROOSE).

K Facteur sol 0,10 [(t.h)/(MJ.mm)]

Selon la valeur moyenne

définies par ROOSE (1975)

en Afrique

LS Facteur topographique 4,5 (sans unité) A partir de l’abaque de

détermination de l’indice LS

C Facteur agronomique 0,1 (sans unité)

Selon le tableau de référence

de ROOSE (Influence du

couvert végétal sur l’érosion

en Afrique de l’Ouest)

P Facteur des

aménagements antiérosifs 1 (sans unité)

D’après le tableau de

référence de WISCHMEIER

et ROOSE (Indice de P à

l’USA et en Afrique de

l’Ouest)

D’après l’USLE de WISHMEIER et SMITH, la perte en sol (A) :

A (t/ha/an) = 2, 24 x R x K x LS x C x P

Alors A = 2,24x624, 65x0, 10x4, 5x0, 1x1

A= 62,96472 t/ha.an

soit, la perte en sol du secteur d’Antsahamaina A = 62,96472 t/ha.an

Interprétation et classification de la perte en sol

Par définition, la perte tolérable de sol est la quantité maximale annuelle de sol qui

pourrait être balayé par des ruissellements. Selon l’étude effectuée par le Diagnostic Et

Recherche Appliquées pour le Développement en milieu rural DERAD, cette tolérance est

supposée homogène à travers la région tout entière.

Les taux de perte en sol sont illustrés dans le tableau 11, et le niveau tolérable doit

être inférieur ou égal à 3 tonnes/acre/an. La valeur de la perte en sol de 62,96472 t/ha.an

43

correspond à 22,5322t/acre.an, soit A est supérieur à 15 t/acre/an (1acre = 0,404 ha ; acre

unité de mesure de la perte en sol). Selon le tableau 11 dans la page suivant, cette valeur de la

perte en sol A est classée parmi l’érosion de sol « grave ».

Ces résultats montrent que le bassin versant dominant le secteur Antsahamaina est en

état de dégradation très avancé.

Tableau 12: Classification de niveau de tolérance suggéré en perte de sol (Stone R. α

Al. 2000), et 1acre = 0.4046ha

Classe d’érosion de sol Perte potentielle de Sol (tonnes/acre.an)

Très faible (Tolérable) < 3

Faible 3-5

Modérée 5-10

Elevée 10-15

Grave > 15

Chapitre 4: DISCUSSIONS

44

IV-1. CAUSES DE L’EROSION HYDRIQUE

D’après les enquêtes que nous avons effectuées, l’érosion hydrique est due aux deux

grands facteurs interdépendants : les causes naturelles et anthropiques.

IV-1-1. Causes naturelles

Parmi les différents facteurs de l’érosion, le plus important est le climat. Tous

changements néfastes du &climat entraînent la destruction du sol. Dans certaines régions du

globe, les caractères agressifs de la pluie et du vent provoquent une dégradation rapide des

horizons superficiels pour le sol qui n’est pas suffisamment protégé (GOUJON, 1968). La

diminution de la couverture végétale dans la commune étudiée est constatée. Dans les régions

des Haut-Plateaux, surtout pendant la saison des pluies, il y a présence des précipitations

agressives. Cela constitue l’un des éléments moteurs de l’érosion. Leurs conséquences au sol

varient selon les paramètres suivants :

- la hauteur des précipitations (plus la hauteur des précipitations augmentent, plus

l’érosion est importante),

- l'intensité des précipitations (plus l'intensité est grande, plus l'effet de battage du sol

est prononcée).

L’érosion aussi est importante pour le sol avec une pente plus remarquable et surtout

pour celui dont la couverture végétale est suffisante. Le ruissellement s’accélère avec une

énergie importante. L’arrachement et le transport des particules qui composent le sol est

intense. En plus, l’effet du ruissellement dépend aux nature du sol, tels que sa capacité

d'infiltration, sa stabilité structurale, sa texture et sa teneur en matière organique.

IV-1-2. Causes anthropiques

Quelques activités de l’Homme, ainsi que la pression démographique accélèrent le

processus de l’érosion. Dans la commune rurale d’Antanifotsy, l’effectif de la population ne

cesse d’augmenter, 69 460 habitants en 2014, contre 86 179 en 2017. En plus, au cours de

descente, des exploitations et défrichement forestières, ainsi d’une mauvaise gestion des sols

avec les régimes d’exploitation fonciers inadéquat ont été constatés. Or tous ceux-ci tendent à

modifier les paysages, tout en accélérant le phénomène de l’érosion hydrique.

Les particules issues de l’érosion hydrique jettent d’abord dans le fleuve Onive et ses

affluents. Puis, ces derniers les apportes dans les rizières pendent la période de crue. D’où,

l’érosion indirecte ou l’apport sableux par les canaux d’irrigation est justifié.

45

IV-1-3. Les impacts de l’érosion hydrique dans la zone d’étude.

Les impacts environnementaux

La dégradation avancée de l'environnement du bassin versant d’Antanifotsy présente

des impacts négatifs sur les bas-fonds :

- Les réseaux d'irrigation souffrent de problème d'ensablement qui les rend non

fonctionnels seulement quelques mois après leur réhabilitation. Le plus grave c’est

l’ensablement dans la rivière Onive, par des alluvions de couleur rougeâtre.

- Les rizières sont inondées et deviennent moins fertiles, et certaines surfaces

deviennent temporairement impropres à toute culture jusqu'à ce que les usagers

arrivent à dégager les alluvions.

- Les propriétés (propriété physique et chimique : pH du sol, capacité d’échange

cationique, matière organique du sol) du sol sont modifiées.

- L’augmentation de la sensibilité des sols à la battance par pertes d'éléments fins

du sol et de matière organique

- L’arrachement des végétations à la surface du sol

- La formation des rigoles puis des lavaka à long terme

- L’ensablement au niveau des bas-fonds et des plans d’eau par les alluvions de

l’amont

- Les sédiments provoquent la turbidité de l’eau dans les cours d’eau et ses

accumulations dans le temps risquent de réduire le volume du cour d’eau.

- Les éléments nutritifs des végétaux, dissouts dans les eaux de ruissellement, dues

aux particules de sol érodées, peuvent polluer les eaux de surface et nuire aux

organismes vivants

- Le phosphore présent dans les couches superficielles stimule la croissance rapide

des algues sur le lac.

Les impacts socio-économiques

Les conséquences directes de l'érosion sur le plan socio-économique sont :

- La baisse de fertilité du sol, à cause de l’amincissement et/ou réduction du volume

de la couche du sol nécessaire aux racines des végétaux. Le rendement de

l’agriculture baisse à cause de la perte d’éléments nutritifs et la dégradation de la

propriété physique du sol [la texture (sable, limon, argile) ; la structure du sol

(forme structurale, stabilité et résistance structurales, porosité, densité apparente) ;

la matière organique (accumulation) ; l’eau et l’air ; la température du sol].

46

- La diminution de la réserve utile du sol, problème d'alimentation hydrique,

- Les coulées et les eaux boueuses peuvent entraîner des dégâts importants, tant aux

parcelles agricoles qu’aux infrastructures (barrages, habitations, ponts, …) situées

aux alentours.

- La contamination des eaux en raisons des apports de matières fertilisantes (azote,

phosphores, matières organiques…), de pesticides et des autres types de

micropolluants associés aux sédiments. Elle s’avère dangereux pour les

organismes aquatiques dans la rivière ; mais surtout pour la santé de la population.

Ces différentes considérations nous amènent à déduire que l’érosion hydrique

d’Antsahamaina-Antanifotsy est alarmante.

IV-2. GRANULOMETRIE ET MORPHOSCOPIE

Les courbes des fréquences simples indiquent que la majorité des courbes ont une

tendance unimodale, qui correspond à une origine unique du sédiment analysé. Cela implique

qu’un agent de transport à compétence peu variable (cours d’eau lent) apporte l’Ensablement

dans la rizière.

Les courbes cumulatives des sédiments sont en général en forme d‘un S, avec une

pente assez faible, bien redressée et régulière. Ceci indique qu‘il s‘agit de sables

moyennement et médiocrement classés dans un milieu calme avec évacuation des particules

fines vers le large. D’autre forme de courbes montre aussi qu‘on a un stock sédimentaire

homogène et des conditions d‘énergie adaptées à la charge transporté.

D’où cela montre que la vitesse et la densité de courant de turbidité sont faibles ainsi que le

transport s’est fait par suspension uniforme.

Les valeurs de Ski des sédiments varient entre - 0,1 à 1. Ski tend vers 1 pour des

dépôts mis en place lors d‘afflux d‘eaux soutenus (apport en masse de particules «

grossières»), suivis de décroissances régulières des écoulements (arrivée de sédiments de plus

en plus fins) ceci signifie que l‘on a un tri granulométrique.

La majorité des sables ont des valeurs de φi variant entre 0,71 à 2. Ces valeurs

montrent que l‘on a des sables moyennement classés à médiocrement classé qui se sont

déposés dans des milieux peu agité, à énergie moyenne.

Leur morphoscopie des particules se manifestent que la majorité des grains des

sables étudiées ont de forme subanguleuse et anguleuse. Ils confirment bien leur transport par

l‘eau, mais la vitesse de transport était faible. Les formations rencontrées sont des sédiments

47

fluviatiles en zone éloignée du chenal, s’est-il dire dans une plaine d‘inondation ou dépôts

laissés en bordure d‘un fleuve ou d’une rivière lors d‘une période de crue.

Le secteur Antsahamaina et ses alentours, le rendement de l’agriculture diminue

progressivement à causes des forts Ensablement des rizières et des bas-fonds. Chaque année,

l’inondation a sévi une partie de la commune rurale d’Antanifotsy. Surtout le long de la

rivière (ONIVE) causant des dégâts très importants à cultures, estimées de 25 à 35% et même

90 à 95% pendant la période de pluie, dans certains secteurs. Le climat varie au cours de la

saison chaude et humide (Novembre à Avril), la période de pluie est longue. L’intensité de

précipitation augmente, puis l’inondation existe et il provoque l’Ensablement, surtout dans le

bas-fond et les rizières.

.

48

CONCLUSION

L’érosion hydrique est un phénomène naturel normal due aux impacts des gouttes de

pluie, du ruissellement et de la gravité. C’est un ensemble de processus physique (pluie, vent,

sol) variables dans le temps et dans l’espace. Les précipitations et le ruissellement de l’eau

sur les terres agricoles peuvent être à l’origine d’une érosion hydrique des sols, incluant

éventuellement le déplacement des particules érodées jusqu’aux cours d’eau. Ce processus

peut avoir des conséquences écologiques et financières significatives. La formation de rigoles

et de ravines, ainsi que les coulées et les inondations boueuses peuvent en effet entrainer des

dégâts importants, tant aux parcelles agricoles et aux cultures qu’aux infrastructures situées

aux alentours. A plus long terme, l’érosion de la couche superficielle des sols peut causer une

baisse des rendements agricoles. Les coulées de boue liées à l’érosion hydrique augmente par

ailleurs la charge en sédiments des cours d’eau, des collecteurs d’égouts et des bassins

d’orage, avec notamment comme conséquence une hausse du risque d’inondation. Enfin, des

quantités non néglisables de nutriments et de micropolluants, fixés sur les particules de sol et

de et la matière organique érodées, peuvent être déplacées vers les cours d’eau et les autres

agroécosystèmes, affectant la qualité écologique de ces différents milieux. L‘analyse

granulométrique effectués montre que les sédiments sont d’origine fluviatiles de faible

énergie de dépôt. Le sédiment constitue essentiellement par du sable-limoneuse (64%).

Pour éviter les risques provoqués par l’érosion hydrique, une étude concernant sur le

mode d’utilisation du sol dans le domaine de l’agriculture serait souhaitée.

49

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I

ANNEXES

ANNEXES 1 : Tableau de résultat de Dµ, RI en g, %R, AI en % à l’aide de

gradistat Echantillon N°ANT/L1/01

D µ RI en g % R AI en %

E 0 0 0

500 3,47 3,473 3,473

400 3,867 3,870 7,343

250 33,767 33,794 41,137

200 23,652 23,671 64,808

125 25,041 25,061 89,870

100 4,14 4,143 94,013

63 3,485 3,488 97,501

<63 2,497 2,499 100

Total 99,919 100

Echantillon N°ANT/L1/02


1600 0 0,00 0

500 1,366 1,52 1,52

400 2,591 2,89 4,41

250 21,349 23,81 28,22

200 15,68 17,49 45,71

125 17,847 19,90 65,61

100 6,86 7,65 73,26

63 8,36 9,32 82,59

<63 15,615 17,41 100,00

Total 89,668 100,00

II

Echantillon N°ANT/L1L03


1600 0 0 0

500 0,842 0,850 0,850

400 3,314 3,344 4,193

250 15 15,135 19,328

200 10,302 10,395 29,723

125 15,286 15,424 45,147

100 7,724 7,794 52,940

63 10,087 10,178 63,118

<63 36,553 36,882 100,000

Total 99,108 100



1600 0 0 0

500 4,338 4,344 4,344

400 4,482 4,489 8,833

250 32,41 32,458 41,291

200 2,601 2,605 43,896

125 25,541 25,579 69,475

100 23,39 23,425 92,899

63 4,228 4,234 97,134

<63 2,862 2,866 100,000

Total 99,852 100



1600 0 0 0

500 1,245 1,252 1,252

400 1,885 1,895 3,147

250 14,636 14,717 17,864

200 12,155 12,222 30,086

125 20,56 20,673 50,760

100 8,446 8,493 59,252

63 10,359 10,416 69,668

<63 30,165 30,332 100,000

Total 99,451 100

III



1600 0 0 0

500 3,584 4,169 4,169

400 4,46 5,188 9,356

250 37,761 43,922 53,278

200 10,084 11,729 65,008

125 11,174 12,997 78,005

100 3,412 3,969 81,973

63 5,005 5,822 87,795

<63 10,493 12,205 100,000

Total 85,973 100



1600 0 0 0

500 0,844 1,053 1,053

400 5,377 6,711 7,764

250 19,988 24,946 32,710

200 12,981 16,201 48,911

125 13,28 16,574 65,485

100 5,145 6,421 71,906

63 5,949 7,425 79,331

<63 16,561 20,669 100,000

Total 80,125 100


D µ RI en g % R (Ri) AI en %

1600 19,767 19,813 19,813

500 68,45 68,608 88,420

400 5,029 5,041 93,461

250 4,918 4,929 98,390

200 0,543 0,544 98,935

125 0,252 0,253 99,187

100 0,037 0,037 99,224

63 0,66 0,662 99,886

<63 0,114 0,114 100,000

Total 99,77 100

IV

ANNEXES 2 : Evolution de la fertilité des sols des rizières (Source : ONE)

RESUME

L’érosion hydrique d’Antsahamaina-Antanifotsy a montré que la nature du sol avec

le dénivellement de la pente induit à l’insuffisance des couvertures végétales. De plus, les

activités anthropiques participent également aux causes considérables de cette érosion causant

le fort ensablement. Les analyses granulométrique et morphoscopique des sables récoltés sur

le terrain ont permis d’établir l’origine, les sources, les manifestations, les facteurs de

déplacement des sédiments ainsi que les zones en danger. L’érosion en nappe, en rigole et en

lavaka sont les aspects de l’érosion existant à Antsahamaina-Antanifotsy et les sols sont

caractérisés par des sable-limoneux. L’ampleur de la dynamique de l’inondation dans le

fleuve de l’Onive est liée à la présence des précipitations de l’eau dominant venant de la

variation climatique.

En effet, l’ensablement issu de cette érosion hydrique menace la sécurité alimentaire

et influe directement sur le milieu écologique, sociale.

Mots-clés : érosion hydrique - sols- granulométrie-morphoscopie-Antsahamaina-Antanifotsy.

ABSTRACT

The water erosion of Antsahamaina-Antanifotsy has shown that the nature of the soil

with the slope unevenness leads to insufficient cover vegetation. In addition, human activities

also contribute to the considerable causes of this erosion causing the siltation. The particle

size and morphoscopic analyzes of the sands collected in the field made it possible to

establish the origin, the sources, the demonstrations, the factors of displacement of the

sediments as well as the zones in danger. Sheet erosion, channel erosion and lavaka erosion

are aspects of Antsahamaina-Antanifotsy erosion and soils are characterized by loamy sand.

The magnitude of the dynamics of the flood in the river of Onive is related to the presence of

the precipitations of the dominant water coming from the climatic variation.

In fact, silting resulting from this water erosion threatens food security and directly

affects the ecological and social environment.

Keywords: water erosion-soil-granulometry-morphoscopy-Antsahamaina-Antanifotsy.

Nom : BEBIARISOA Léa Hortense

Titre du mémoire : « CARACTERISATION SEDIMENTOLOGIQUE DE

L’EROSION HYDRIQUE D’ANTSAHAMAINA ANTANIFOTSY »

E-mail :[email protected]

Tel : + 034 97 125 52

Encadreur-Rapporteur : RANAIVOSOA Voajanahary, Docteur

Es-sciences

Nombre de pages : 72

caracterisation sedimentologique de l...

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