Une étude sédimentaire révèle les impacts des modifications des sols sur les rivières Bien que les modifications de l’utilisation et de la couverture des terres puissent affecter les systèmes fluviaux, il peut s’avérer difficile d’en évaluer l’impact. Une nouvelle approche de l’analyse des sédiments pourrait nous donner une image plus claire de la façon dont les bassins versants sont affectés. Changement climatique et Environnement © goran_safarek, Shutterstock Le régime sédimentaire – la quantité, le type et le moment des apports et des sorties de sédiments d’un système fluvial – peut être affecté par l’utilisation des terres et les changements de couverture terrestre tels que le développement urbain, l’agriculture et la re/déforestation. Cela peut avoir des conséquences négatives sur les inondations, la production hydroélectrique et même sur le cycle du carbone, car la végétation et les sédiments peuvent piéger le carbone organique par photosynthèse. «Le régime sédimentaire a généralement été étudié en suivant l’évolution de la morphologie du lit et des caractéristiques des sédiments», explique Carmelo Juez, du Conseil national espagnol de la recherche, boursier Marie Skłodowska-Curie dans le cadre du projet SEDILAND. «Les données ont cependant tendance à être spécifiques au site et limitées à de courtes périodes de temps.» Il est donc difficile de généraliser les causes et les conséquences précises de la perturbation à long terme du régime sédimentaire dans un contexte de couverture terrestre changeante. Pour résoudre ce problème, SEDILAND a cherché à adopter une vision plus globale des changements sédimentaires dans les bassins fluviaux où des altérations continues et croissantes de la couverture terrestre sont attendues. Changement de régime sédimentaire Le projet, entrepris avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie, a collecté et analysé les enregistrements hydrologiques et sédimentaires des 15 dernières années. Ces données proviennent de quatre bassins versants expérimentaux situés dans les Pyrénées espagnoles. Quatre sites d’étude ont été choisis, car ils partagent des caractéristiques géographiques et géologiques similaires, tout en présentant un gradient différent en termes de modification de la couverture terrestre. Il s’agit de terrains variés, allant de forêts relativement vierges à des champs abandonnés avec une recolonisation végétale progressive et à des sites boisés. Les données actuelles et passées – la quantité, le type et le moment des apports de sédiments, etc. – ont été examinées pour évaluer les tendances et les cycles à long terme. En particulier, Carmelo Juez voulait mieux comprendre comment – et à quelle vitesse – les changements de couverture terrestre peuvent avoir un impact sur le régime sédimentaire d’un bassin versant. Un autre domaine d’intérêt concernait l’identification de schémas temporels possibles dans la production, l’accumulation et le transport des sédiments. Tout cela pourrait contribuer à éclairer une meilleure gestion environnementale et territoriale et à assurer la préservation des processus naturels. Impacts du changement climatique Les résultats de l’analyse de Carmelo Juez laissent penser que l’utilisation des terres et les changements de couverture terrestre déterminent la perturbation du régime sédimentaire à différentes échelles de temps. Les échelles de temps courtes sont déterminées par les modèles de précipitations saisonnières spécifiques au climat régional, tandis qu’à long terme, des périodes alternées d’augmentation et de diminution des flux de sédiments maintiennent l’équilibre du lit de la rivière. Ce qui est intéressant, c’est qu’à l’avenir, le changement climatique aura probablement un impact. «Des températures futures plus chaudes, ainsi que des sécheresses et des précipitations plus graves, réduiront très probablement la pertinence des échelles de temps à court terme et renforceront la pertinence des échelles de temps pluriannuelles», a-t-il déclaré. «Des bassins versants forestiers vierges avec des rejets sédimentaires dominés par des échelles de temps pluriannuelles résisteront ainsi mieux au changement climatique. Ailleurs, là où les échelles de temps courtes dominent, les lits des rivières récolteront moins de sédiments et une dégradation se produira probablement.» Atténuation active Cela montre qu’il est nécessaire de procéder à une gestion des terres avant-gardiste, afin d’atténuer les impacts du changement climatique et de préserver les processus naturels partout où c’est possible. Ces résultats devraient intéresser les écologistes et les ingénieurs civils, ainsi que les pêcheurs et l’industrie hydroélectrique. Carmelo Juez souhaite ensuite appliquer des concepts d’apprentissage automatique pour modéliser les flux de sédiments. Il espère que cela encouragera davantage ses pairs à s’éloigner de la modélisation déterministe des bassins versants et à adopter davantage de variables aléatoires dans leur modélisation. Mots‑clés SEDILAND, fleuve, sédiment, inondation, climat, carbone, hydroélectricité, agriculture, déforestation
