Table of Contents

Introduction : L'empreinte humaine sur les processus géomorphiques

L'érosion et l'altération sont des processus géologiques naturels qui façonnent la Terre et le no 8217;s surface sur des millénaires. Cependant, les activités humaines ont considérablement accéléré ces processus, dépassant souvent les taux naturels par ordre de grandeur.L'érosion des roches par des moyens chimiques, physiques et biologiques, l'érosion transporte les matériaux qui en résultent dans le paysage.Lorsqu'ils interviennent et no 8212;par la construction, l'agriculture, l'exploitation minière, la déforestation et les émissions industrielles et no 8212;ils modifient l'équilibre délicat entre la formation des sols et l'élimination.

Construction et développement urbain : remodeler les paysages à l'échelle

Élimination de la végétation et exposition au sol

Les bulldozers enlèvent la végétation protectrice et les excavateurs s'enfoncent dans les collines, laissant le sol nu exposé à la pluie et au vent. Un seul chantier peut perdre 100 à 200 tonnes de sol par hectare par an, comparativement à des taux d'érosion naturelle d'environ 1 tonne par hectare par an dans les zones végétisées. Cette augmentation de 100 à 200 fois représente une accélération drastique du transport des sédiments qui envahit les systèmes en aval.

Surfaces imperméables et intensification du ruissellement

Les routes pavées, les parcs de stationnement et les toits empêchent l'infiltration de l'eau de pluie dans le sol. Au lieu de cela, l'eau se concentre dans les drains et les canaux de tempête, augmentant la vitesse et la puissance érosive. Cette augmentation des cours d'eau s'étend, sous-cutane les berges et déclenche la formation de ravines. Dans des villes comme Los Angeles et Tokyo, la combinaison de terrains abrupts et de pavages étendus a entraîné des milliers de glissements de terrain pendant les pluies intenses.

Étude de cas : Le plateau de Loess de Chine

Bien que le développement ne soit pas strictement urbain, le plateau de Loess en Chine illustre comment la mauvaise gestion des terres pendant l'expansion des infrastructures peut déclencher une érosion catastrophique. Des siècles d'agriculture et de construction de routes sur des sols profonds et en dépôt éolien (loess) ont conduit à un ravin si grave que la région est devenue l'un des endroits les plus érodés de la Terre. Les taux d'érosion ont dépassé 10 000 tonnes par kilomètre carré par année dans certaines régions. La Chine a finalement lancé le projet de remise en état du bassin hydrographique de Loess Plateau, l'un des plus importants efforts de conservation des sols de l'histoire, démontrant à la fois les dommages que peuvent causer les humains et le potentiel de restauration (] Banque mondiale : restaurer la Chine’s Loess Plateau.

Pratiques agricoles : la crise des sols silencieux

Dégradation du sol et de la structure du sol

La laboure conventionnelle se retourne sur le sol, enterre les résidus de cultures et expose le sol frais aux éclaboussures de pluie et au vent. Les gouttes de pluie frappent les particules de détachage du sol nu, qui se lavent ensuite dans les eaux de ruissellement de surface. L'Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture (FAO) signale que 33 pour cent de la Terre et #8217; les sols sont déjà dégradés, l'agriculture étant le principal moteur (]Portail de dégradation du sol.

Monoculture et structure racinaire réduite

Les cultures monocultures et 8212; plantations la même année après année et 8212;déplein la matière organique du sol et laisse le sol nu entre les saisons de croissance. Divers systèmes racinaires vivaces relient les particules du sol; lorsqu'elles sont remplacées par des cultures annuelles peu profondes comme le maïs ou le soja, le sol perd de son intégrité structurelle. L'érosion éolienne devient particulièrement grave dans les régions sèches: le Dust Bowl des années 1930 reste l'exemple emblématique, mais des conditions similaires persistent aujourd'hui au Sahel, en Asie centrale et en Australie. La perte de 1 centimètre de terre végétale peut prendre des décennies à des siècles pour remplacer naturellement, mais l'agriculture moderne peut perdre beaucoup de temps en une seule pluie abondante.

Dégradation des pâturages et des parcours

Dans les régions arides et semi-arides de l'Afrique, du Moyen-Orient et de l'Ouest américain, le surpâturage a transformé les prairies en arbustes ou en paysages désertifiés. À mesure que la végétation disparaît, les croûtes de sol se forment, ce qui réduit l'infiltration et augmente le ruissellement. Le résultat est une boucle de rétroaction : moins de végétation entraîne une érosion, ce qui rend la végétation plus difficile à rétablir. Le bol de poussière, encore une fois, offre un récit prudent où le surpâturage combiné à la sécheresse et à de mauvaises pratiques de travail du sol ont été enlevés 300 millions de tonnes de terre végétale des Grandes Plaines en une seule année.

Activités minières : Exposition de la Terre et de l'intérieur

Extraction de surface et enlèvement des surcharges

Dans les mines de surface, y compris l'exploitation minière à ciel ouvert, l'enlèvement des sommets de montagne et l'extraction des bandes, enlever des couches entières de roches et de sols pour accéder aux gisements minéraux. Dans les mines de dessus de montagne de la région des Appalaches, les sommets des montagnes sont abattus et les débris (débordement) sont poussés dans les vallées adjacentes.

Accélération de l'altération chimique: drainage minier acide

L'une des conséquences les plus destructrices de l'exploitation minière est le drainage minier acide (AMD).Lorsque les minéraux sulfureux (habituellement la pyrite, le FeS2) sont exposés à l'air et à l'eau, ils s'oxydent pour former de l'acide sulfurique et du fer dissous. Cet acide dissout des métaux lourds comme l'arsenic, le plomb et le mercure provenant de roches environnantes, créant des panaches toxiques qui peuvent contaminer les eaux souterraines et les eaux de surface pendant des décennies ou des siècles.

Chargement des résidus et des sédiments

L'exploitation minière génère de grandes quantités de stériles et de résidus miniers (déchets de roche fin après traitement du minerai), qui sont généralement entreposés dans des réservoirs ou empilés sur le paysage. Sans couverture de végétation protectrice, les résidus sont très érodés. Les défaillances des barrages de résidus catastrophiques, comme la catastrophe de Brumadinho au Brésil en 2019, libèrent des millions de mètres cubes de sédiments et de boues toxiques dans les rivières, enterrent les plaines inondables et tuent la vie aquatique.

Déboisement et changement d'affectation des terres : exposer le sol aux éléments

Déboisement tropical en Amazonie et en Asie du Sud-Est

Les forêts tropicales ont généralement des racines profondes et une couverture dense qui interceptent les précipitations et protègent le sol. Lorsque les forêts sont défrichées pour le bois, l'élevage de bétail ou les plantations d'huile de palme, le sol est soudainement exposé à des pluies tropicales intenses. L'énergie cinétique des gouttes de pluie frappant le sol nu peut dépasser 25 fois celle des pluies tombant sur des terrains boisés.

Slash-and-Burn et la déplétion nutritive

L'agriculture à la fois à la fois à la fois à la fois à la fois à la fois à la fois à la fois à la fois à la fois à la fois à la fois à la fois à la surface et à la surface, à la surface et à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la surface, à la

Drainage et immersion des tourbières

Le drainage des tourbières pour l'agriculture (p. ex., plantations d'huile de palme en Indonésie et en Malaisie) non seulement libère de vastes réserves de carbone, mais provoque également une érosion massive. Les sols de tourbières, lorsqu'ils sont séchés, deviennent légers et poudreux, facilement emportés par le vent et l'eau. Le drainage provoque également l'oxydation de la tourbe et sa baisse physique à des taux de 2 à 5 centimètres par an.

Émissions industrielles et conditions atmosphériques chimiques

Pluie acide et dissolution minérale

Les combustibles fossiles qui brûlent libèrent du dioxyde de soufre (SO2) et des oxydes d'azote (NOx) dans l'atmosphère, où ils réagissent avec la vapeur d'eau pour former des acides sulfuriques et nitriques. Ces acides tombent sous forme de dépôts secs, accélérant l'altération chimique des roches, des bâtiments et des infrastructures. Les roches carbonées comme le calcaire et le marbre sont particulièrement vulnérables: les pluies acides dissout le carbonate de calcium, causant des taux de décomposition de pierre 10 à 100 fois plus rapides que les intempéries naturelles.

Rétroaction accélérée de l'altération du Silicate et du cycle du carbone

À l'échelle mondiale, les pluies acides causées par l'homme ont augmenté le taux d'altération des roches siliceuses d'une valeur estimée 5 à 10 pour cent. Bien que l'altération des silicates consomme du CO2 atmosphérique à des échelles géologiques (cycle du carbone à long terme), l'accélération est négligeable pour l'atténuation du climat à court terme.

Conséquences environnementales en détail

Perte de terre ferme et diminution de la productivité agricole

L'érosion du sol élimine l'horizon A, la couche la plus importante pour la croissance des plantes, riche en éléments nutritifs. L'ONU estime que 24 milliards de tonnes de sol fertile sont perdues chaque année à l'échelle mondiale, ce qui se traduit directement par une réduction des rendements des cultures.

Sédimentation des rivières, des lacs et des réservoirs

Le barrage des Trois Gorges en Chine, par exemple, reçoit une estimation de 200 millions de tonnes de sédiments par année de la rivière Yangtze, dont une grande partie provient de l'érosion dans le bassin versant supérieur. La dragage et la gestion des sédiments ajoutent des milliards de dollars aux coûts d'infrastructure. La sédimentation étouffe également les graviers de fraye de poissons, réduit la pénétration de la lumière dans les écosystèmes aquatiques et transporte des polluants adsorbés comme le phosphore et les pesticides dans les lacs, où ils entraînent des proliférations d'algues nuisibles.

Amplification des glissements de terrain et des risques d'inondation

Dans les contreforts de l'Himalaya, la construction de routes combinée à la déforestation a transformé de nombreuses pentes en zones de glissement de terrain chroniques, avec des pluies annuelles de mousson qui déclenchent des centaines de pannes qui bloquent les routes, détruisent les maisons et tuent des milliers de personnes chaque année. De même, la réduction de la capacité d'infiltration dans les bassins hydrographiques dégradés entraîne des réactions d'inondation plus éclairantes : au lieu d'être absorbé et relâché lentement, l'eau s'écoule immédiatement, ce qui augmente les pics d'inondation et les dommages causés par les inondations en aval.

Destruction de l'habitat et perte de biodiversité

Dans les cours d'eau, les sédiments fins enterrent les lits de gravier dont les poissons et les insectes aquatiques ont besoin pour se reproduire. Dans les zones côtières, l'augmentation des charges de sédiments peut étouffer les récifs coralliens, qui exigent une eau claire et peu nutritive pour prospérer. La perte mondiale de terre ferme réduit également l'habitat des organismes du sol, y compris les bactéries, les champignons, les vers de terre et les insectes qui forment la base des réseaux alimentaires terrestres.

contre la désertification et la dégradation des terres à long terme

Dans les zones arides, l'érosion accélérée peut déclencher une désertification irréversible.La perte de sol amoindrit la capacité de rétention d'humidité du sol, ce qui rend les plantes plus difficiles à survivre.Lorsqu'une couverture végétale diminue, l'érosion éolienne s'intensifie, enlevant des particules plus fines et laissant derrière elle une surface pierreuse grossière qui ne peut soutenir l'agriculture ou le pâturage.La Convention des Nations Unies sur la lutte contre la désertification (CCD) estime que 3.2 milliards de personnes sont affectées par la dégradation des terres, le coût annuel des services écosystémiques perdus atteignant les milliards de dollars.

Stratégies d'atténuation et pratiques durables

Conservation Agriculture et pratiques régénératives

L'agriculture sans labour, la culture de couverture et la rotation des cultures rebâtissent la matière organique du sol et réduisent l'érosion. L'agriculture sans labour peut à elle seule réduire la perte de sol en [90 % ou plus[] par rapport au travail conventionnel.

Reboisement et tampons riverains

Dans le projet de remise en état du plateau de Loess, le reboisement et la terraçage ont permis de réduire les charges de sédiments dans la rivière Jaune par plus de 300 millions de tonnes par année.

Gestion de l'assainissement et des résidus miniers

Les pratiques minières modernes intègrent de plus en plus la planification de la fermeture dès le départ. Couvrir les résidus avec le sol et la végétation, ajouter de la chaux pour neutraliser le drainage acide et retransformer les piles de déchets en pentes naturelles peut prévenir les dommages environnementaux à long terme. L'utilisation de terres humides construites pour traiter biologiquement le drainage acide s'est avérée efficace dans de nombreux sites, transformant les paysages réactifs en écosystèmes fonctionnels au fil du temps.

Gestion des eaux pluviales urbaines et infrastructure verte

Les villes peuvent réduire l'érosion et le ruissellement par l'intermédiaire d'infrastructures vertes : chaussées perméables, toits verts, jardins pluviaux et zones humides construites. Ces systèmes infiltrent et stockent l'eau de pluie à la source, réduisent les débits de pointe et empêchent l'érosion des ravines dans les cours d'eau urbains.

Politique et aménagement du territoire

Les programmes de services écosystémiques, comme le Costa Rica et le #8217; les paiements nationaux pour le reboisement, ont démontré que les incitations économiques peuvent aligner les décisions des propriétaires fonciers privés sur les objectifs environnementaux publics.

Conclusion : Une crise gérable

Les études de cas réalisées sur le plateau de Loess, les champs de charbon des Appalaches, la forêt tropicale amazonienne et ailleurs montrent clairement que le problème est d'envergure mondiale et urgent dans ses impacts. Pourtant, la même ingéniosité humaine qui a créé ces problèmes a également mis au point des solutions efficaces. L'agriculture de conservation, le reboisement, l'infrastructure verte et la planification réfléchie de l'utilisation des terres peuvent ramener les taux d'érosion à des niveaux durables. La clé est de reconnaître que le sol est une ressource finie, formée au fil des siècles mais perdue en quelques instants, et qu'il nécessite une action délibérée et soutenue à tous les niveaux, de la gestion des terres aux cadres politiques internationaux.