Ce document présente une recherche sur la modélisation de l'érosion hydrique dans le bassin de Tougou au Burkina Faso, mettant en évidence l'importance de la dégradation des sols dans le contexte sahélien. Les objectifs incluent la caractérisation de l'érosion et la cartographie des zones à risque, tout en utilisant des modèles pour simuler l'impact des aménagements sur l'érosion. La méthodologie inclut des analyses à différentes échelles, avec un focus sur les pratiques de gestion durable des terres.

1. 1
Modélisation de l’érosion hydrique
à l’échelle du versant et du bassin versant
dans un contexte sahélien
Cas du bassin de Tougou au Nord du Burkina Faso
R. YONABA, Doctorant en 1ère année
Email : ousmane.yonaba@2ie-edu.org
Direction : H. KARAMBIRIa, A. BIAOUa, A. L. MOUNIROUa, D. NIANGa, P. QUELOZb
14 Juin 2016
Doctoriales 2iE 2016 - Fondation 2iE Thèse financée par la Convention CEA/BM

2. 2
Plan de la présentation
17.06.16
Problématique
Objectifs de recherche
Méthodologie
Perspectives

3. 3
 La dégradation des sols, menace
environnementale pour l’Afrique Sub-
saharienne (Boyer, 1963; Roose, 1994)
■ BF : 11 % des terres dégradées sur le
Plateau Central, 34 % dans la région
du Nord (SPCONEDD, 2006)
■ Des populations qui tirent du sol leur
subsistance
 Erosion hydrique des sols
■ L’une des formes de dégradation des
sols les plus répandues
■ Associée aux processus de pertes en
nutriments ( Sivakumar, 2007)
Introduction
17.06.16
Erosion hydrique dans le Sahel
1983
1995
Source : EROS Data Center International Program,
U.S. Geological Survey

4. 4
 Le paradoxe du Sahel, une abondante problématique (Chaffard, 2009)
 Les pluies gardent leur intensité (Albergel, 1987)
 Une baisse des précipitations : 15 ~ 30 % (CILSS, 2010), mais une hausse es
écoulements : 20 ~ 60 % (Mahé et al., 2002; Yonkeu, 2002)
 À toutes les échelles…
 Plusieurs études récentes au Burkina Faso liant érosion du sol et :
 CES (Reij et Thiombiano, 2003; Zougmoré et al., 2004)
 Qualité des sols (Visser et Sterk, 2007) et économie durable (Sedogo, 2002)
 Mesures, programmes :
 PAF (1981), PATECORE, CES/AGF (1988), PNGT (1993), promotion des techniques
CES (Zai, diguettes, cordons pierreux, demi-lunes, RNA)…
Problématique (1/3)
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Le débat sur l’érosion hydrique

5. 5
 La dynamique spatiale du phénomène d’érosion est peu abordée dans la
littérature scientifique (Zhang et al., 2004; Summerfield, 2005)
 Dispersion spatiale du processus dans un paysage complexe ?
 Aspects d’érosion/déposition de sédiments
 Considérations essentielles : quels sont facteurs dominants aux
différentes échelles ? (Slaymaker, 2006)
 À la parcelle : érodibilité de la surface offerte, capacité d’infiltration …
 Au versant : pente, rigoles, ruissellement, …
 Au bassin versant : variabilité des sols, végétation, relief, dispersion spatiale
de l’intensité de pluie, occupation des terres …
 Avènement de modèles érosifs spatialement distribués associés aux SIG
Problématique (2/3)
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Nouvelles orientations de la recherche en matière d’érosion hydrique

6. 6
Problématique (3/3)
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Objectifs de recherche
• Caractériser le processus d’érosion et de redistribution
spatiale des sédiments à l’échelle du versant et à l’échelle du
bassin versant
• Simuler des scénarios d’aménagement à l’échelle des
versants et caractériser leur impact sur l’érosion
• Proposer une cartographie des zones à risques majeur
d’érosion à l’échelle du bassin versant
Fournir une meilleure compréhension de la dynamique spatiale
de l’érosion hydrique par la modélisation à différentes échelles
dans le contexte sahélien

7. 717.06.16
 Superficie : 37 [km²]
 Pluie moy: 616 [mm]
Site d’étude (1/2)
Cultures : 79 %
Sols nus : 21 %
Cultures : 81 %
Sols nus : 19 %
Cultures : 63 %
Sols nus : 20 %
Végét. : 18 %
Cultures : 57 %
Végét. : 43 %
Evolution de l’occupation des terres à Tougou
de 1972 à 2002 (Diello, 2007)Localisation de Tougou (Koussoubé,2006)

8. 8
 Bassin versant Tougou :
 186~300 [t/km²/an] (IWACO,
1990)
 140 (paillage) à 650 (labour)
[t/km²/an] (Yacouba et al., 2000)
 392 ± 110 [t/km²/an]
(Mounirou, 2012)
 Province du Yatenga
 200 à 300 [t/km²/an] en zone
cultivée et 350 [t/km²/an] aux
exutoires (GERES,1965)
 180 à 300 [t/km²/an] des
hauts de pentes aux milieux
de pente (Cortin, 1963)
Site d’étude (2/2)
17.06.16
Quelques ordres de grandeur de l’érosion
Erosion spécifique sur quelques petits bassins versants en
Afrique (Mounirou, 2012)

9. 9
 Versant
 Soil catena (Kirkby et al., 1996)
Méthodologie (1/4)
17.06.16
Echelles de modélisation
 Bassin versant
 Connectivité hydrosédimentaire
versant - exutoire ?
WEPP
Water Erosion and
Prediction Project
WATEM/
SEDEM

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Méthodologie (2/4)
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À l’échelle du versant (1/2)
BV1BV2
BV0
 Découpage en versants (sous-unités)
 Comparaison de l’érosion sur versants
suivant les états de surface
Conceptualisation du sous BV
WEPP
Water Erosion and
Prediction Project
Flanagan et Nearing, 1995
OFE : Overfland
Flow Element

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Méthodologie (3/4)
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À l’échelle du versant (2/2)
Sections de jaugeage évènementiel
aux exutoires BV1 et BV2
• Hauteurs, débits
• CDF et MES
Points de prélèvement sur transects de pente
• Profondeur : 1 [m]
• Détermination des propriétés :
• Physiques (forme, gradient de pente)
• Chimiques (C, N, P, K, MO, CEC)
Rasters :
• MNT
• Climat
• Sols
• Occupation des Terres
Simulations : Impacts de diverses options
d’aménagement des versants sur l’érosion ?

12. 12
Méthodologie (4/4)
17.06.16
À l’échelle du bassin versant
Section de jaugeage
évènementiel
à l’exutoire
• Hauteurs, débits
• CDF et MES
Van Oost et al., 2000
Van Rompae et al., 2001
Input Rasters :
• Modèle Numérique de Terrain
• Carte de Mise en Valeur des terres
(cultures, forêts, pâture, sols nus,…)
• Réseau hydrographique
• Carte d’érodibilité du sol (K-factor)
• Carte d’érosivité (en zone de culture)
Output :
• Pertes en sol nettes
• Dépôts et sédiments transportés
Modélisation avec WATEM/SEDEM
 Perte en terres : RUSLE (Renard et al., 1997)
 Transport solide (Verstraeten et al., 2002)
WATEM/
SEDEM
Modèle empirique, Spatialement distribué
Comparaison
avec les mesures
effectuées

13. 13
 Meilleure compréhension de la dynamique de l’érosion sur le bassin
versant de Tougou
 Quantification et caractérisation du phénomène à diverses échelles
 Identification des pratiques CES efficientes pour une meilleure stratégie
de récupération des terres pour la stabilisation des versants
 Cartographie des zones à risque majeur d’érosion sur le bassin de Tougou
 Outil essentiel au niveau décisionnel dans sa stratégie de gestion des terres
Perspectives
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14. 1417.06.16
Merci pour votre aimable attention…
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