Agropastoral practices and wind erosion in the Senegalese Sahel since 1960 : Measurements and modeling

Les zones arides et semi-arides couvrent 40 % des terres émergées sur le globe et abritent 3 milliards d'habitants. Cependant, 10 à 20 % de ces terres sont considérées comme dégradées, affectant directement près de 250 millions de personnes et en mettant beaucoup d'autres en danger à l'avenir en raison du changement climatique et de la pression démographique croissante. C’est un enjeu particulier pour le Sahel : la population de cette région semi-aride au sud du Sahara a quintuplé entre 1950 et 2010, des bouleversements politiques et agricoles ont eu lieu depuis les années 1960 et le territoire a été marqué par des sécheresses sévères entre 1970 et 1990. Les projections climatiques s’accordent sur une augmentation des températures généralisées dans la région mais restent incertaines sur l’évolution des précipitations. Alors que l’un des principaux facteurs de dégradation des sols dans la région, l’érosion éolienne, est directement influencé par ces changements, les études liant l’érosion éolienne, les changements climatiques et les modes d’utilisation et de gestion des terres dans la région sont rares.L’objectif de cette thèse est de comprendre et d’attribuer l’impact du climat et des pratiques agropastorales sur l’érosion éolienne durant les 60 dernières années dans le Sahel Sénégalais.Pour cela, il est nécessaire de pouvoir quantifier l’érosion éolienne ayant lieu sur les divers types d’occupations des sols sahéliens. Ainsi plusieurs parcelles reproduisant les principales cultures sahéliennes et déclinées en pratiques historiques et actuelles ont été instrumentées entre 2019 et 2024 pour mesurer l’érosion éolienne, les conditions météorologiques ainsi que l’état de surface. Cette approche a permis la calibration et validation d’une approche de modélisation combinant simulation du développement de la végétation, des pratiques agropastorales et du flux horizontal de sédiment éolien. La modélisation est en effet nécessaire pour une montée en échelle à la fois spatiale et temporelle (estimation de l’impact des changements passés et futurs). L’étude du flux de sédiments éoliens sur les parcelles confirme le rôle majeur de la biomasse de végétation sur les parcelles en saison sèche dans le contrôle de l’érosion éolienne : les couverts de jachères, ainsi que les résidus de culture et les adventices réduisent drastiquement l’érosion et leur modélisation est impérative pour représenter les systèmes agricoles sahéliens.L’analyse des changements de pratiques agricoles dans le bassin arachidier du Sénégal montre que, malgré une diversité d’utilisation et de gestion des terres dans la région, les méthodes de contrôle de l’érosion ont eu tendance à diminuer en importance au cours des dernières décennies, à l’instar d’autres méthodes de conservations des sols tels que la protection du parc arboré ou l’intégration du bétail dans l’agriculture. Les prélèvements de couvert (adventices et résidus) et ainsi que les superficies cultivées ont augmenté au détriment des jachères et des espaces non cultivés. Modéliser l’érosion éolienne dans ces systèmes agricoles met en évidence l’augmentation du flux de sédiment générés depuis 1960. Malgré le rôle important des conditions climatiques (notamment des régimes de vent) sur la génération de ce flux, les changements dans les pratiques agricoles ont également été un facteur majeur de l'augmentation du flux éolien dans les zones étudiées, tandis que les régimes de précipitations jouent un rôle plus indirect. La tendance observée depuis les années 1960 à abandonner les méthodes de contrôle de l'érosion et de maintien de la fertilité souligne le risque de dégradation des terres dans cette région, qui pourrait être encore exacerbé dans un avenir marqué par des projections climatiques et sociales incertaines.