Ce qui alimente l'érosion dans le monde
Les chercheurs de l'ETH redéfinissent les causes de l'érosion des sols à l'échelle mondiale - et ils constatent que les pays ont une influence étonnamment forte sur l'érosion des sols. Cet "effet pays" n'avait pas été reconnu jusqu'à présent.
L'érosion des sols est un problème mondial qui menace la sécurité alimentaire et le bon fonctionnement des écosystèmes. L'érosion du sol détériore l'eau, l'air et le sol lui-même. En outre, l'érosion provoque une série de dommages indirects, car les agriculteurs, par exemple, compensent la perte de productivité naturelle du sol en utilisant davantage d'engrais. Actuellement, l'homme perd nettement plus de sol qu'il n'en crée de nouveau. Sans sol, l'agriculture et la sylviculture sont tout simplement impossibles. C'est pourquoi de nombreux gouvernements tentent de lutter contre l'érosion de leurs sols.
De nombreuses causes de l'érosion des sols ne sont pas encore bien comprises. Par exemple, on ne savait pas si et comment les pays influen?aient l'érosion de leurs sols. Jusqu'à présent, la recherche a surtout identifié des relations réciproques, appelées corrélations, comme le fait que l'érosion est plus forte dans les pays pauvres que dans les pays riches. En revanche, il était et il est toujours très difficile d'identifier des effets causaux.
Erosion du sol détectée et modélisée à distance
David Wüpper et Robert Finger, du groupe d'économie et de politique agricoles de l'ETH Zurich, ainsi que Pasquale Borrelli, de l'Université de B?le, ont désormais étudié les causes socio-économiques de l'érosion des sols dans le monde à l'aide d'images satellites et de nombreuses autres sources de données.
Sur la base de données de télédétection à haute résolution, les chercheurs ont créé une carte sur laquelle ils ont reporté les taux d'érosion modélisés dans des carrés kilométriques. ? l'aide d'un modèle statistique, les chercheurs ont ensuite examiné si le taux d'érosion changeait continuellement, mais "sautait" brusquement juste aux frontières des pays. De tels sauts sont provoqués par les pays.
Sur une deuxième carte, les chercheurs ont également modélisé le taux d'érosion naturel possible. Ils ont ainsi pu voir quelle était la différence entre l'érosion actuelle et l'érosion naturelle et s'il y avait des sauts naturels dans le taux d'érosion aux frontières politiques.
De cette manière, Wüpper et Finger ont réussi à établir "l'effet pays" comme cause de l'érosion des sols. C'est ce que montrent les chercheurs dans une étude qui vient d'être publiée dans la revue spécialisée "Nature Sustainability".
C'est le long des frontières politiques que l'effet pays est le plus visible, car c'est là que les observations peuvent être le mieux comparées. "Le taux d'érosion des sols dépend fortement du c?té d'une frontière et donc du pays où se trouve le sol", explique David Wuepper, premier auteur.
Les chercheurs utilisent l'?le d'Hispaniola, sur laquelle se trouvent Ha?ti et la République dominicaine, comme exemple illustratif. Naturellement, l'?le serait uniformément recouverte d'une forêt tropicale dense ; l'érosion naturelle serait très faible, car la végétation protégerait le sol de la pluie.
Saut de l'érosion
Mais en réalité, les chercheurs ont constaté que le long de la frontière, les sols d'Ha?ti perdent 50 tonnes de matériaux de plus par an et par hectare que les sols de la République dominicaine. Si Hispaniola était à l'état naturel, sans intervention humaine, il n'y aurait pas d'augmentation brutale de l'érosion des sols le long de la frontière. "Ce saut indique des unités politiques et non des frontières naturelles", explique Wüpper.
La différence d'érosion le long de la frontière entre les deux pays des Cara?bes est extrêmement élevée : elle est 30 fois supérieure à la moyenne mondiale qui, selon les calculs des chercheurs, est de 1,4 tonne par an et par hectare de terre arable. En comparaison, le taux d'érosion de l'Allemagne est inférieur de 0,2 tonne à celui des pays voisins. Les chercheurs considèrent ce résultat comme très positif. Il suggère que l'érosion est également plut?t faible dans la plupart des pays voisins de l'Allemagne. "Cela illustre à quel point le modèle trouvé n'est pas homogène à l'échelle mondiale", explique Wüpper. C'est l'agriculture, respectivement la manière dont les paysans cultivent le sol, qui a la plus forte influence sur l'érosion des sols des pays. En revanche, le niveau de revenu des pays n'a aucune influence.
Un potentiel évident
L'étude ne met pas seulement en évidence les manquements et les lacunes en matière de protection des sols. Elle montre surtout les potentiels que les pays peuvent avoir et comment ils peuvent améliorer la protection des sols. Le levier offert par l'effet pays est énorme, ce qui n'était pas clair avant l'étude. Jusqu'à présent, l'érosion des sols était surtout per?ue comme un problème local. "Maintenant, nous avons montré que des niveaux supérieurs influencent fortement l'érosion dans un pays", souligne Finger.
La méthode des chercheurs de l'ETH permet en outre de déterminer si les mesures prises par les ?tats pour mieux protéger les sols sont efficaces ou non. Une telle mesure est par exemple la création d'incitations économiques pour une couverture plus complète du sol ou un travail du sol réduit. Mais la protection contre l'érosion peut également déboucher sur de nouveaux conflits d'objectifs, par exemple lorsque la réduction du travail du sol s'accompagne d'une utilisation accrue de pesticides pour lutter contre les mauvaises herbes. "Comme base pour de bonnes décisions politiques, il faut identifier et quantifier ces conflits d'objectifs", explique Finger.
Lui et Wüpper travaillent déjà sur une étude de suivi qui examine de tels trade-offs. Avec la même méthodologie, ils veulent chiffrer à l'échelle mondiale le conflit d'objectifs de tous les pays entre l'augmentation des rendements et la protection des eaux.
Référence bibliographique
Wuepper D, Borrelli P, Finger R. Les pays et le taux global d'érosion des sols. Nature Sustainability (2019). doi page externe10.1038/s41893-019-0438-4