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Cartographie de la vulnérabilité multifactorielle à l'érosion hydrique des sols de la région de Bonoua (Sud-Est de la Côte d'Ivoire)

Gabriel Étienne Aké, Boyossoro Hélène Kouadio, Miessan Germain Adja, Jean-Baptiste Ettien, Kôkôh Rose Effebi et Jean Biémi
p. 1-42

Résumés

L'érosion hydrique des sols n'a pas été suffisamment étudiée dans la région de Bonoua au Sud-Est de la Côte d'Ivoire où l'activité économique dominante demeure l'agriculture. Par conséquent, des méthodes de contrôle s'avèrent nécessaires, afin d'assurer une gestion durable des sols et de sécuriser les productions agricoles. L'objectif de cette étude est de fournir des éléments pour cartographier la vulnérabilité multifactorielle à l'érosion hydrique. L'approche passe par une analyse des principaux facteurs de l'érosion : l'érosivité des pluies, l'érodabilité des sols, la pente et l'occupation des sols. Les cartes obtenues sont intégrées dans un Système d'Information Géographique (SIG) à l'aide d'une combinaison additive pour établir une carte de vulnérabilité à l'érosion hydrique. Cette carte est validée par des observations de terrain. Trois classes de vulnérabilité multifactorielle à l'érosion hydrique ont été distinguées : les zones à faible vulnérabilité (29 %) ; les zones à vulnérabilité moyenne (34 %) et les zones fortement vulnérables (37 %). Ainsi, dans la région de Bonoua, les classes à moyenne et forte vulnérabilité multifactorielle représentent 71 % de la superficie. Cette première ébauche cartographique est un outil devant aider les décideurs pour l'attribution des zones de cultures et des sites pouvant abriter des infrastructures socio-économiques.

Water soils erosion has not been studied enough in the region of Bonoua south-eastern Côte d'Ivoire where major economic activity remains the agriculture. Consequently, control methods are necessary in order to ensure sustainable management of soils and to secure agricultural productions. The objective of this study is to supply tools for mapping multifactorial vulnerability to water soil erosion. The method involves an analysis of the main factors of erosion: rainfall erosivity, soil erodibility, slope and land use. Obtained maps are integrated in Geographic Information System (GIS) throughout an additive combinaison to establish a vulnerability water soils erosion map. This map is validated after ground observations. Three classes of multifactorial vulnerability to water erosion have been distinguished: areas with low vulnerability (29 per cent); areas with middle vulnerability (34 per cent) and areas with high vulnerability (37 per cent). Thus, in the region of Bonoua, classes with a middle or high multifactorial vulnerability represent 71 per cent of the study area. This first map is a tool that would help decision makers in attribution of areas for agricultural activities and for socio-economic substructures.

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Texte intégral

I - Introduction

1L'érosion hydrique résulte de l'action de la pluie, aussi bien en milieu naturel que sous influence humaine. De plus, l'exploitation forestière et l'urbanisation peuvent l'accélérer à grande échelle, au point d'engendrer des problèmes environnementaux et économiques (H.W. KELLEY, 1983).

2Dans les régions tropicales, l'érosion hydrique est l'un des phénomènes majeurs à l'origine de la dégradation des sols et de la baisse de productivité des terres cultivables (É. ROOSE, 1984). En conséquence, la problématique de l'érosion hydrique mobilise la communauté scientifique pour la recherche de solutions susceptibles d'assurer la conservation des sols. Le classement des terres en fonction de leur vulnérabilité à l'érosion (M.C. GIRARD et al., 1996), de même que la mise au point de modèles d'érosion régionale (R. BOU KHEIR et al., 2001), font partie des stratégies définies à cet effet.

3Dans cette optique, F. FOURNIER (1960) propose une esquisse de carte du risque d'érosion en Afrique et É. ROOSE (1977, 1984) réalise une quantification de l'érosion hydrique en Afrique de l'Ouest. En Côte d'Ivoire, les premières investigations menées en régions forestières (G. ROUGERIE, 1960) ont permis d'analyser les divers processus d'érosion et les méthodes antiérosives. Ensuite, l'intérêt a été porté sur la cartographie du risque d'érosion hydrique (B.H. KOUADIO et al., 2007). Par la suite, une étude de l'érosion urbaine, menée sur la commune d'Attécoubé à Abidjan (B.E. N'DRI et al., 2008), a révélé que, pour cette zone, les facteurs de vulnérabilité sont la densité de population, le type d'occupation du sol, les caractères du sol et le relief.

4Dans le cas des deux dernières études citées, le caractère spatial de l'érosion hydrique est mis en évidence à partir de l'intégration de données multi-sources dans un système d'information géographique (SIG). La présente étude s'inscrit également dans cette voie, en vue d'appréhender de manière qualitative l'érosion hydrique en zone de culture dans la région de Bonoua. Elle est principalement axée sur la cartographie de la vulnérabilité multifactorielle à l'érosion hydrique.

5La carte est un outil indispensable dans une démarche de lutte contre l'érosion. Elle permet de disposer d'une vue d'ensemble des zones menacées et de localiser les secteurs nécessitant une intervention prioritaire dans une perspective de gestion durable des sols.

II - Cadre de l'étude

6La région de Bonoua est située au Sud-Est de la Côte d'Ivoire, à 60 km d'Abidjan. Elle est comprise entre les latitudes 5°14' et 5°31' Nord et les longitudes 3°13' et 3°51' Ouest (Fig. 1). D'une superficie de 2209 km2, cette région présente un relief de plaine, avec des altitudes inférieures à 200 m (GÉOMINES, 1982).

Figure 1 - Carte de localisation de la zone d'étude (UTM zone 30 N, WGS 84).

Figure 1 - Carte de localisation de la zone d'étude (UTM zone 30 N, WGS 84).

7La région est traversée par le fleuve Comoé et les rivières Bia et Mé (C. DELOR et al.,1992). Ces cours d'eau débouchent sur des lagunes qui servent de relais vers l'Océan Atlantique.

8La zone étudiée appartient au domaine de la forêt dense équatoriale, qui a été modifiée par les actions anthropiques, notamment le déboisement et la pratique de certaines cultures (GÉOMINES, 1982). Les cultures sont variées, en fonction du type de sol. Sur les sables quaternaires, entre la mer et les lagunes, se trouvent les cocoteraies industrielles. Plus à l'intérieur, sur les sables argileux du Tertiaire, sont cultivés des palmiers, ananas, avocatiers, hévéas, caféiers, cacaoyers, bananiers et kolatiers.

9Ces cultures se présentent sous la forme de plantations agro-industrielles, dont le développement est favorisé par la proximité de la capitale économique du pays et des voies d'exportation (GÉOMINES, 1982). Par ailleurs, 80 % de la production nationale d'ananas provient de la région.

10La population de la région dépasse certainement 555000 habitants (INS, 1998). Mais la densité de population reste moyenne en zone rurale (environ 67 habitants au km2).

11La région reçoit des précipitations annuelles moyennes de l'ordre de 1700 mm.

12La carte pédologique au 1/500000 (A. PERRAUD et P. de la SOUCHÈRE, 1971) distingue plusieurs types de sol en fonction du matériel parental : sols sur sables tertiaires avec 10 à 45 % d'argile, sols sur sables quaternaires avec 0 à 8 % d'éléments fins et sols sur alluvions et colluvions, souvent hydromorphes et tourbeux. Au nord-ouest et nord-est de la zone étudiée, on rencontre des sols ferrallitiques typiques, fortement désaturés, sur granite, et des sols ferrallitiques remaniés, fortement déssaturés, sur schistes.

III - Matériel et méthodes

13L'acquisition des données a nécessité une approche bibliographique et des investigations de terrain. Après traitement, il a été possible d'en réaliser une combinaison additive multi-sources dans un SIG.

1 ) Acquisition et traitement des données

14Le matériel utilisé est composé de données cartographiques et d'images satellitaires. Le principal document cartographique exploité est l'esquisse pédologique de la Côte d'Ivoire. Les images satellitaires sont de deux types :

  • L'image Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) de coordonnées N05W004, du 11 au 22 février 2000, de la navette spatiale Endeavour (STS-99), obtenue sur le site ftp://eosrp01u.ecs.nasa.gov/​srtm/​version1/​Africa. Son traitement a permis d'établir un modèle numérique d'altitude (MNA) de résolution 90 m et d'établir la carte des pentes.

  • L'image Landsat ETM+, scène 195-056 du 02 février 2000, fournie par le site http://www.glcf.umiacs.umd.edu. Son exploitation a abouti à la caractérisation de l'occupation du sol.

15Le traitement des données a été effectué avec les logiciels MapInfo 7.5 (numérisation des cartes), ENVI 4.1 (traitement des images) et ArcView 3.2 (mise en place du SIG). À l'issue de ce traitement, une base des données physiques de la zone d'étude a été constituée pour la création de couches et la cartographie de la vulnérabilité multifactorielle des sols à l'érosion hydrique.

2 ) Établissement de cartes de vulnérabilité monofactorielle et cartographie de la vulnérabilité multifactorielle aux risques d'érosion

16L'étude de la vulnérabilité des sols de la région de Bonoua est basée sur l'analyse de différents facteurs. Quatre facteurs principaux (W.H. WISCHMEIER et D.D. SMITH, 1978) ont été considérés :

  • l'érodabilité des sols ;

  • la pente topographique ;

  • l'occupation du sol ;

  • l'érosivité des pluies ou agressivité des gouttes de pluies.

a. Facter intrinsèque : l'érodabilité des sols

17L'érodabilité d'un sol est en partie fonction de ses propriétés physiques, texture et structure notamment. La résistance à l'érosion hydrique est plus faible pour les sols peu épais que pour les sols profonds (J. RYAN, 1982). Ainsi, lorsque des sols superficiels sont saturés en eau par les pluies, il se produit un déplacement de particules vers le bas de la pente, même si celle-ci est très faible.

18En partant de la carte pédologique, mais aussi des travaux d'Y. LE BISSONNAIS et C. LE SOUDER (1995), de B.H. KOUADIO et al., (2007) et de B.E. N'DRI et al., (2008), et en nous appuyant sur notre connaissance du terrain, nous avons classifié, puis codifié, les différentes unités de sols (cf. Tab. I), ce qui a permis de dresser une carte d'érodabilité.

b. Facteurs extrinsèques

L'inclinaison de la pente topographique

19La carte des pentes générée à partir du modèle numérique d'altitude (MNA) a été reclassée en se basant sur la classification de L. MAYER (1995) et transformée en carte de vulnérabilité à l'érosion des terrains en fonction de l'inclinaison de la pente (voir Tab. I). Cette classification qui a fait l'objet de plusieurs applications (notamment par Y.A. N'GO, 2000 ; B.H. KOUADIO et al., 2007 ; B.E. N'DRI et al., 2008), différencie les classes de pente suivantes :

  • 0-5 % :  pente faible ;

  • 5-15 % :  pente moyenne ;

  • 15 - 50 % :  pente forte,

  • > 50 % :  pente très forte.

20Sur le terrain d'étude, seules sont représentées des pentes faibles et moyennes (voir infra, paragraphe IV-2).

L'érosivité des pluies

21Dans le secteur étudié, la forte pluviosité annuelle (P annuelle moyenne = 1710 mm – station synoptique d'Adiaké, sur la période 1970-2005) est susceptible de favoriser une forte érosion sur l'ensemble de la région. Mais avec une seule station pluviométrique, il est impossible de spatialiser l'érosivité des pluies. Celle-ci a donc été considérée comme pratiquement uniforme sur le secteur d'étude.

L'occupation du sol

22La carte d'occupation du sol a été établie à partir de la classification de l'image Landsat ETM+ 2000. La classification a débuté par l'analyse visuelle des différents indices de télédétection calculés (NDVI, BI, WI) et des compositions colorées (ETM+ 4-5-7 et ACP 1­2­3). Elle a été suivie par l'extraction manuelle des thèmes carto-topographiques (réseau hydrographique, routes, habitat, etc.) et par la délimitation des autres classes. Par la suite, la validation de la nomenclature de certaines classes proposées a été faite sur le terrain. Les compositions colorées ont permis de discriminer huit classes d'occupation du sol : 1/ forêt dense ; 2/ mosaïque forêt-cultures ; 3/ mosaïque cultures-jachère ; 4/ cultures industrielles d'hévéas ; 5/ cultures industrielles de palmiers à huile ; 6/ cultures industrielles de cocotiers ; 7/ sols nus et zones urbaines ; et 8/ eau.

23La classification dirigée de l'image Landsat ETM+ a été effectuée par la méthode du maximum de vraisemblance. Cette méthode est très utilisée et est considérée comme la plus performante dans la production des cartes d'occupation du sol (F. BONN et G. ROCHON, 1992). Les informations recueillies ont été confrontées par la suite aux données de terrain, à la carte du couvert végétal et à la matrice de confusion.

24Une amélioration de la classification par un filtre médian 33 a permis l'élaboration de la carte d'occupation du sol de 2000 de la région de Bonoua. Ensuite, les types d'occupation du sol ont été classés en fonction de leur vulnérabilité à l'érosion hydrique (voir Tab. I), suite à des observations de terrain et à la consultation de plusieurs études sur le sujet (N. HUDSON, 1996 ; J. GARCIA-RUIZ et al., 1996 ; J. POESEN et J. HOOKE, 1997 ; R. BOU KHEIR et al., 2001).

c. Élaboration de la carte de vulnérabilité multifactorielle à l'érosion hydrique

25La méthodologie utilisée est le croisement de paramètres sous forme de combinaison logique (R. BOU KHEIR et al., 2001 ; B.E. N'DRI et al., 2008) dans un SIG. À partir des connaissances actuelles sur les différents types de fonctionnements érosifs, les facteurs retenus sont : l'érodabilité des sols, l'érosivité des pluies, l'occupation des sols et les pentes. Pour cette première ébauche cartographique, les facteurs ont été considérés comme étant de même importance dans l'occurrence de l'érosion, afin d'aboutir à la carte de vulnérabilité multifactorielle à l'érosion hydrique des sols de la région de Bonoua.

26La classification des différents facteurs d'érosion en fonction de leur implication dans l'occurrence du phénomène a été établie en tenant compte des observations de terrain et de connaissances bibliographiques (N. HUDSON, 1996 ; J. GARCIA-RUIZ et al., 1996 ; J. POESEN et J. HOOKE, 1997 ; Y.A. N'GO, 2000 ; R. BOU KHEIR et al., 2001 ; B.H. KOUADIO et al., 2007 ; B.E. N'DRI et al., 2008).

27Pour l'érodabilité, nous avons tenu compte de la texture, dont dépendent la formation et la stabilité des agrégats, et qui résulte en grande partie de la nature des matériaux parentaux. Une partie des sols sur roches massives (granite et calcaire) est classée en faible érodabilité, alors que les sols sur roches friables (sables et molasses), ainsi que les sols à texture grossière, quel que soit le matériel parental, sont considérés comme fortement érodables (Y. LE BISSONNAIS et al., 2002).

28En ce qui concerne l'occupation du sol, dans les zones de forêts tropicales, l'érosion a lieu préférentiellement au niveau des forêts anthropisées (L.A. BRUIJNZEEL, 1990). L'hypothèse de départ est qu'une zone de forêt naturelle est stable vis-à-vis des processus d'érosion. Dès lors, toutes les zones qui subissent une quelconque déforestation sont considérées comme susceptibles de subir une érosion :

29- La forêt dense et les cultures industrielles d'hévéas constituent des classes de vulnérabilité faible. D'une part, la permanence du couvert végétal (feuilles et branches des arbres) amortit l'impact des gouttes de pluie (Photo 1) et, d'autre part, la litière et les débris végétaux qui recouvrent le sol freinent le ruissellement et limitent le décapage du sol. Par ailleurs, le système radiculaire maintient la cohésion du sol, tandis que la matière organique, en améliorant la structure des horizons de surface, les rend plus perméables (R. BOU KHEIR et al., 2001).

30- Les cultures industrielles de palmiers à huile ont une vulnérabilité moyenne. Du fait de l'espacement entre deux plants voisins, soit environ 5 m (Photo 2), le sol est moins bien protégé par le couvert végétal que dans les cas évoqués précédemment.

31- La mosaïque cultures-jachère (en fait, ananas + jachère) et la mosaïque forêt-cultures ont une forte vulnérabilité à l'érosion (Photo 3). Les zones cultivées, par exemple dans les localités de Bonoua et Ono, sont vulnérables du fait d'une couverture végétale lâche. Mais la forêt est elle-même ici dégradée, en raison du déboisement (Photo 4) et des "incendies".

32- Les cultures industrielles de cocotiers apparaissent de vulnérabilité très forte, compte tenu du grand espacement entre les plants et surtout de la nature des terrains utilisés, des sables marins fins très érodables (Photo 5).

33- Enfin, les sols nus sont bien sûr très érodables, notamment dans les zones urbaines, en rapport avec l'urbanisation galopante.

Photo 1 - Sous-bois de culture industrielle d'hévéas (Bongo-SAPH, S/P de Bonoua). [cliché : G.E. AKÉ] 

Photo 1 - Sous-bois de culture industrielle d'hévéas (Bongo-SAPH, S/P de Bonoua). [cliché : G.E. AKÉ] 

Photo 2 - Sous bois de culture industrielle de palmiers à huile (route de N'zikro, S/P de Bonoua). [cliché : G.E. AKÉ]

Photo 2 - Sous bois de culture industrielle de palmiers à huile (route de N'zikro, S/P de Bonoua). [cliché : G.E. AKÉ]

Photo 3 - Culture d'ananas à perte de vue (Ono PK5, S/P de Bonoua). [cliché : G.E. AKÉ]

Photo 3 - Culture d'ananas à perte de vue (Ono PK5, S/P de Bonoua). [cliché : G.E. AKÉ]

Photo 4 - Déboisement (route de Motobé-village, S/P de Bonoua). [cliché : G.E. AKÉ]

Photo 4 - Déboisement (route de Motobé-village, S/P de Bonoua). [cliché : G.E. AKÉ]

Photo 5 - Culture industrielle de cocotiers (Mondoukou, S/P de Grand-Bassam). [cliché : G.E. AKÉ] 

Photo 5 - Culture industrielle de cocotiers (Mondoukou, S/P de Grand-Bassam). [cliché : G.E. AKÉ] 

34À ce stade de l'analyse, les facteurs érodabilité des sols, pente des terrains et occupation des sols sont combinés (Y. LE BISSONNAIS et al., 2002).

35Pour faciliter cette opération, des codes ont été assignés aux différentes classes (Tab. I). Par ordre de vulnérabilité croissante à l'érosion au sein de chaque classe de facteurs, ils sont de 100, 200, 300 et 400 dans le cas de l'érodabilité du sol, de 10, 20, 30 et 40 dans celui de l'inclinaison de la pente et de 1, 2, 3 et 4 pour l'occupation des sols. Après combinaison, la distinction est ainsi facilitée, car on saisit aisément, que la classe "412", par exemple, provient du croisement des classes "400","10" et "2". Les trois facteurs considérés n'étant pas hiérarchisés, la vulnérabilité multifactorielle à l'érosion d'un secteur donné est évaluée en sommant les trois chiffres constitutifs du code représentatif de ce secteur. Ainsi, pour la classe 412, l'indice est de 7 (4+1+2). En définitive, quatre classes de vulnérabilité sont définies : faible (indices 3 à 5), moyenne (indices 6 à 8), forte (indices 9 à 12) et très forte (13 à 16).

Tableau I - Classification des facteurs de vulnérabilité des terrains à l'érosion hydrique dans la région de Bonoua.

Tableau I - Classification des facteurs de vulnérabilité des terrains à l'érosion hydrique dans la région de Bonoua.

36La confrontation des résultats obtenus aux observations de terrain réalisées en quelques points d'observation, géoréférencés à l'aide d'un GPS (Global Positioning System), permet de valider la carte finale. Cette approche de la vulnérabilité des sols à l'érosion hydrique est qualitative.

37La figure 2 résume la procédure générale appliquée pour la cartographie de la vulnérabilité multifactorielle à l'érosion hydrique des sols de la région de Bonoua.

Figure 2 - Étapes d'évaluation de la vulnérabilité multifactorielle à l'érosion hydrique des sols de la région de Bonoua (A. MEIJERINK et al., 1994, figure modifiée).

Figure 2 - Étapes d'évaluation de la vulnérabilité multifactorielle à l'érosion hydrique des sols de la région de Bonoua (A. MEIJERINK et al., 1994, figure modifiée).

IV - Résultats

1 ) Érodabilité des sols

38 La carte d'érodabilité des sols (Fig. 3) présente quatre types de zones :

39- Les zones à érodabilité faible s'observent pour la plupart sur les sols hydromorphes. Elles couvrent 28 % de l'espace étudié. Ce sont des lieux de dépôt de sédiments arrachés et transportés par les eaux de ruissellement.

40- Les zones à érodabilité moyenne couvrent 2 % du terrain d'étude. Elles sont localisées au nord-ouest et au nord-est, au contact entre le bassin sédimentaire et le socle cristallin. Ces zones sont exclusivement constituées de sols ferrallitiques typiques sur granite ou remaniés sur schiste. Ces formations, sous l'influence d'une forte pluviométrie, sont soumises à une intense altération.

41- Les zones à érodabilité forte représentent 59 % de l'espace étudié. Elles occupent la partie centrale de la région, avec des extensions au nord-ouest et au nord-est. Les sols ont ici une texture sablo-argileuse.

42- Les zones à érodabilité très forte (11 % de la zone) sont essentiellement représentées dans la partie sud de la région, sur des terrains constitués de sables marins actuels très fins, offrant une faible cohésion entre les grains et donc sensibles à l'érosion hydrique.

Figure 3 - Carte d'érodabilité des sols à l'érosion hydrique de Bonoua (UTM zone 30 N, WGS 84).

Figure 3 - Carte d'érodabilité des sols à l'érosion hydrique de Bonoua (UTM zone 30 N, WGS 84).

2 ) Vulnérabilité en fonction de l'inclinaison du terrain

43Au sujet de la sensibilité des terrains à l'érosion en fonction de l'inclinaison des pentes (Fig. 4), quatre classes ont été distinguées. Elles couvrent respectivement :

  • 57 % du terrain d'étude pour les pentes entre 0 et 2 % ;

  • 11 % pour celles entre 2 % et 6 % ;

  • 15 % pour celles entre 6 et 11 % ;

  • et 17 % pour celles supérieures à 11 %.

Figure 4 - Carte de sensibilité en fonction de l'inclinaison des pentes à l'érosion hydrique de Bonoua (UTM zone 30 N, WGS 84).

Figure 4 - Carte de sensibilité en fonction de l'inclinaison des pentes à l'érosion hydrique de Bonoua (UTM zone 30 N, WGS 84).

3 ) Vulnérabilité en fonction de l'occupation du sol

44La carte de l'occupation des sols (Fig. 5) distingue également quatre zones :

  • Les zones de vulnérabilité faible en fonction de ce facteur représentent 36 % de la région de Bonoua et concernent les forêts denses et les cultures industrielles "hévéas". Le couvert végétal, très dense, réduit à presque rien les pertes de sol.

  • Les zones de vulnérabilité moyenne couvrent 4 % de la région et englobent les cultures industrielles de palmiers à huile, à couverture végétale moins dense que pour les deux classes citées précédemment.

  • Les zones de vulnérabilité forte représentent 51 % du secteur étudié. Elles regroupent les mosaïques cultures-jachère et forêt-cultures. Les zones de cultures vivrières sont plus vulnérables, car le sol y est périodiquement à nu.

  • Les zones de vulnérabilité très forte occupent quant à elles 9 % du secteur et concernent les cultures industrielles de cocotiers, les sols nus et les zones urbaines.

Figure 5 - Carte de vulnérabilité de l'occupation du sol à l'érosion hydrique de Bonoua (UTM zone 30 N, WGS 84).

Figure 5 - Carte de vulnérabilité de l'occupation du sol à l'érosion hydrique de Bonoua (UTM zone 30 N, WGS 84).

45La classification par le maximum de vraisemblance utilisée pour évaluer la contribution de ce facteur dans la caractérisation des processus de ruissellement et d'érosion a été validée lors de missions sur le terrain. En effet, celles-ci ont permis de procéder à la description des états de surface au niveau des différentes classes d'occupation du sol, ainsi qu'à la vérification de leur localisation à l'aide d'un GPS. En conséquence, les discriminations des classes effectuées reflètent qualitativement les modes d'occupation du sol de la région.

4 ) Vulnérabilité multifactorielle à l'érosion hydrique dans la région de Bonoua

46La carte que nous avons obtenue pour la vulnérabilité multifactorielle à l'érosion hydrique des sols de la région de Bonoua, présente trois zones (Fig. 6).

Figure 6 - Carte de vulnérabilité multifactorielle à l'érosion hydrique des sols de Bonoua (UTM zone 30 N, WGS 84).

47 Les zones à faible vulnérabilité multifactorielle à l'érosion hydrique (Photo 6) concernent 29 % de la zone étudiée. Cette classe associe majoritairement les zones de forêt dense (forêts classées de N'guechié, Toumanguié et de N'ganda) et celles des cultures d'hévéas, où les pentes sont très faibles, de l'ordre de 0 à 2 %. Les dépressions dans lesquelles elles se trouvent constituent des zones favorables au dépôt des matériaux arrachés sur les hauts plateaux.

Photo 6 - Exemple d'une érosion faible dans la localité d'Alépé. [cliché : G.E. AKÉ]

Photo 6 - Exemple d'une érosion faible dans la localité d'Alépé. [cliché : G.E. AKÉ]

48Les zones de moyenne vulnérabilité multifactorielle à l'érosion hydrique (Photo 7) couvrent 34 % de la région. Elles sont présentes dans toute la région, essentiellement sur des terrains avec une pente de 2 à 6 %, couverts des mosaïques cultures (ananas) - jachère et forêt-cultures.

Photo 7 - Exemple d'une érosion moyenne dans la localité de Bonoua. [cliché : G.E. AKÉ]

Photo 7 - Exemple d'une érosion moyenne dans la localité de Bonoua. [cliché : G.E. AKÉ]

49Enfin, les zones de forte vulnérabilité multifactorielle à l'érosion hydrique (Photos 8 et 9) représentent 37 % de l'espace étudié. Cette classe se trouve un peu partout, mais avec une prédominance dans les secteurs sud-ouest et sud-est, où elle est associée aux cocoteraies. Elle est liée ici à la faible cohésion des sables marins actuels ou quaternaires, à texture très fine, qui sont très érodables. Cette classe a également une extension notable dans la partie nord-ouest de la région, dans les secteurs d'Ahoutoué, de Memni et surtout à Ono-Salci, en relation avec des pratiques agricoles très intenses (cultures d'ananas) développées sur de grandes superficies. Ces conditions concourent à dégrader les sols du fait de pentes comprises entre 6 et 11 %, qui sont favorables à l'érosion.

Photo 8 - Détachement de plants d'ananas par érosion forte dans la localité d'Ono-Salci. [cliché : G.E. AKÉ] 

Photo 8 - Détachement de plants d'ananas par érosion forte dans la localité d'Ono-Salci. [cliché : G.E. AKÉ] 

Photo 9 - Exemple d'érosion forte dans la localité d'Ono-Salci. [cliché : G.E. AKÉ]

Photo 9 - Exemple d'érosion forte dans la localité d'Ono-Salci. [cliché : G.E. AKÉ]

50La bonne concordance entre les observations de terrain et les sites à moyenne et la carte de vulnérabilité multifactorielle réalisée à partir du SIG, constitue, dans une certaine mesure, une validation du document final.

V - Discussion

51Les zones à faible vulnérabilité multifactorielle à l'érosion ont une pente généralement comprise entre 0 et 2 %. Les études d'A.P.B. PROFFITT et C.W. ROSE (1991) ont montré que même sur une pente inférieure à 1 %, de l'érosion peut se produire. Il s'agit d'une érosion en nappe, sans formation de rigoles ou de ravines, les eaux de ruissellement ne parvenant pas à se concentrer.

52Cependant les classes dominantes de la vulnérabilité multifactorielle à l'érosion correspondent aux niveaux moyen et fort. Ceux-ci affectent 71 % du terrain d'étude, avec une répartition quasi générale dans un large secteur. Cette situation résulte de l'intensification de l'agriculture, qui expose davantage les sols. Le phénomène est particulièrement sensible dans les localités d'Ahoutoué, Memni, Mondoukou, Assinie-Mafia, Bonoua, Ono-Salci et Bongo2, où sont implantées les principales plantations agro-industrielles. La pression sur le milieu concourt à une dégradation du couvert forestier au profit des cultures. Celle-ci a été estimée entre 997 ha/an et 1884 ha/an de 1986 à 2000 (G.E. AKÉ, 2010). La conversion des espaces forestiers en zones de culture accentue les phénomènes d'érosion, dont le degré d'occurrence est lié au type d'utilisation (L.A. BRUIJNZEEL, 1990). Les pratiques agricoles s'accompagnent généralement d'une dégradation du sol et, par corollaire, de la production agricole.

53À propos de la représentation des pentes, il faut préciser que la carte issue du MNA a une résolution au sol de 90 m. Cette résolution conduit à minimiser les valeurs de pente, quelle que soit la précision d'interpolation. En effet, la démarche passe par le calcul de l'altitude moyenne sur chaque pixel de "90 m sur 90 m". Elle ne traduit donc pas toujours la réalité terrain de la dénivellation entre deux pixels. Il serait utile de travailler avec des images de plus grande résolution, soit de 10 à 5 mètres, afin d'exprimer réellement la forme du relief de la zone étudiée. Aussi, selon F. BONN (1996), pour des zones relativement plates, il est nécessaire de réaliser le MNA avec des courbes de niveau de faible équidistance (10 m par exemple). De plus, cet auteur a remarqué que la précision d'un MNA dépend des données qui ont permis sa réalisation. Son interprétation et sa précision peuvent différer en fonction du concepteur.

54Si les facteurs "pente" et "occupation du sol" sont déterminants dans l'évaluation de la vulnérabilité multifactorielle à l'érosion dans la région de Bonoua, la texture sablo-argileuse de nombreux sols vient renforcer les pertes de terre. En effet, selon F. FOURNIER (1967), en l'absence de couvert végétal, les caractères des horizons superficiels jouent un rôle primordial dans le déclenchement et le développement de l'érosion, en particulier la stabilité structurale et la perméabilité du sol. Mais ces deux paramètres ne jouent pas forcément dans le même sens. Bien que les sables soient peu cohérents, comme c'est le cas dans la région de Bonoua, il n'est pas pour autant certain que les zones sableuses soient toujours très sensibles à l'érosion hydrique, car l'eau peut s'y infiltrer rapidement.

55Les résultats obtenus présentent des situations observées à des dates précises. Même si la carte des sols est inspirée de celle dressée en 1971 par A. PERRAUD et P. de la SOUCHÈRE, les caractères texturaux – sinon structuraux – n'ont guère évolué depuis cette date. En revanche, la carte des modes d'occupation du sol issue de l'image ETM+ 2000 ne prend pas en compte les nombreuses modifications récentes intervenues dans la région de plus en plus orientée vers le développement des cultures agro-industrielles (G.E. AKÉ, 2010).

56Certes, la prise en compte de paramètres hydromorphométriques (longueur et orientation de la pente, courbure du terrain, organisation des écoulements, etc.) permettrait de pousser plus loin la réflexion (T. OUATTARA, 2002). Mais la carte de vulnérabilité multifactorielle à l'érosion hydrique à laquelle nous sommes parvenus pour la région de Bonoua, constitue un premier document utile.

57Pour affiner les résultats, il sera nécessaire d'actualiser les données, d'améliorer les méthodes combinatoires mises en œuvre et d'intégrer des paramètres complémentaires (variabilité spatiale de l'érosivité des pluies, infiltrabilité des sols…).

VI - Conclusion

58La cartographie des zones à l'érosion hydrique de la région de Bonoua a permis de distinguer trois classes de vulnérabilité multifactorielle à l'érosion hydrique. Les zones à faible vulnérabilité couvrent 29 % du secteur d'étude, les zones à moyenne vulnérabilité 34 % et celles à forte vulnérabilité 37 %.

59Ainsi les classes moyenne et forte intéressent-elles 71 % du secteur d'étude. Leur vulnérabilité est due, pour l'essentiel, à une forte pression anthropique, à caractère agricole, qui provoque la réduction du couvert forestier au profit des cultures. Les caractères des sols (souvent sablo-argileux) et des formations superficielles (notamment des sables marins, à grains fins) contribuent à l'efficacité des processus d'érosion sur les terres agricoles.

60La carte de vulnérabilité multifactorielle à l'érosion hydrique obtenue à l'issue de ce travail, ébauche qu'il conviendra d'améliorer, pourrait constituer un premier document d'orientation en vue d'une utilisation rationnelle des sols de la région.

61Des recherches poussées sur l'érodabilité des sols, leur infiltrabilité et l'érosivité des pluies apporteraient des informations complémentaires permettant d'affiner la carte de vulnérabilité multifactorielle à l'érosion hydrique. L'acquisition de connaissances sur l'érosivité des pluies et sa répartition spatiale serait particulièrement intéressante.

Remerciements : Nous sommes reconnaissants aux collègues qui ont expertisé notre article, Alioune KANÉ et un réviseur resté anonyme, ainsi qu'à Georges DE NONI et Claude MARTIN, de leurs remarques et suggestions

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Bibliographie

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Titre Figure 1 - Carte de localisation de la zone d'étude (UTM zone 30 N, WGS 84).
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/2285/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 464k
Titre Photo 1 - Sous-bois de culture industrielle d'hévéas (Bongo-SAPH, S/P de Bonoua). [cliché : G.E. AKÉ] 
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/2285/img-2.jpg
Fichier image/jpeg, 432k
Titre Photo 2 - Sous bois de culture industrielle de palmiers à huile (route de N'zikro, S/P de Bonoua). [cliché : G.E. AKÉ]
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/2285/img-3.jpg
Fichier image/jpeg, 412k
Titre Photo 3 - Culture d'ananas à perte de vue (Ono PK5, S/P de Bonoua). [cliché : G.E. AKÉ]
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/2285/img-4.jpg
Fichier image/jpeg, 360k
Titre Photo 4 - Déboisement (route de Motobé-village, S/P de Bonoua). [cliché : G.E. AKÉ]
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/2285/img-5.jpg
Fichier image/jpeg, 340k
Titre Photo 5 - Culture industrielle de cocotiers (Mondoukou, S/P de Grand-Bassam). [cliché : G.E. AKÉ] 
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/2285/img-6.jpg
Fichier image/jpeg, 360k
Titre Tableau I - Classification des facteurs de vulnérabilité des terrains à l'érosion hydrique dans la région de Bonoua.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/2285/img-7.jpg
Fichier image/jpeg, 360k
Titre Figure 2 - Étapes d'évaluation de la vulnérabilité multifactorielle à l'érosion hydrique des sols de la région de Bonoua (A. MEIJERINK et al., 1994, figure modifiée).
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/2285/img-8.jpg
Fichier image/jpeg, 196k
Titre Figure 3 - Carte d'érodabilité des sols à l'érosion hydrique de Bonoua (UTM zone 30 N, WGS 84).
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/2285/img-9.jpg
Fichier image/jpeg, 460k
Titre Figure 4 - Carte de sensibilité en fonction de l'inclinaison des pentes à l'érosion hydrique de Bonoua (UTM zone 30 N, WGS 84).
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/2285/img-10.jpg
Fichier image/jpeg, 560k
Titre Figure 5 - Carte de vulnérabilité de l'occupation du sol à l'érosion hydrique de Bonoua (UTM zone 30 N, WGS 84).
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/2285/img-11.jpg
Fichier image/jpeg, 664k
Titre Photo 6 - Exemple d'une érosion faible dans la localité d'Alépé. [cliché : G.E. AKÉ]
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/2285/img-12.jpg
Fichier image/jpeg, 716k
Titre Photo 7 - Exemple d'une érosion moyenne dans la localité de Bonoua. [cliché : G.E. AKÉ]
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/2285/img-13.jpg
Fichier image/jpeg, 396k
Titre Photo 8 - Détachement de plants d'ananas par érosion forte dans la localité d'Ono-Salci. [cliché : G.E. AKÉ] 
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/2285/img-14.jpg
Fichier image/jpeg, 248k
Titre Photo 9 - Exemple d'érosion forte dans la localité d'Ono-Salci. [cliché : G.E. AKÉ]
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/2285/img-15.jpg
Fichier image/jpeg, 264k
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Pour citer cet article

Référence électronique

Gabriel Étienne Aké, Boyossoro Hélène Kouadio, Miessan Germain Adja, Jean-Baptiste Ettien, Kôkôh Rose Effebi et Jean Biémi, « Cartographie de la vulnérabilité multifactorielle à l'érosion hydrique des sols de la région de Bonoua (Sud-Est de la Côte d'Ivoire) », Physio-Géo [En ligne], Volume 6 |  2012, mis en ligne le 26 février 2012, Consulté le 21 octobre 2014. URL : http://physio-geo.revues.org/2285 ; DOI : 10.4000/physio-geo.2285

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Auteurs

Gabriel Étienne Aké

Laboratoire des Sciences et Techniques de l'Eau et de l'Environnement (LSTEE), UFR des Sciences de la Terre et des Ressources Minières, Université de Cocody, 22 BP 582 ABIDJAN 22, CÔTE D'IVOIRE.
Courriel : ak_gabe@yahoo.fr

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Boyossoro Hélène Kouadio

Laboratoire des Sciences et Techniques de l'Eau et de l'Environnement (LSTEE), UFR des Sciences de la Terre et des Ressources Minières, Université de Cocody, 22 BP 582 ABIDJAN 22, CÔTE D'IVOIRE.
Courriel : kbhel@yahoo.fr

Miessan Germain Adja

École Normale Supérieure (ENS), Département des Sciences et Techniques, Section Sciences de la Vie et de la Terre (SVT), 08 BP 10 ABIDJAN 08, CÔTE D'IVOIRE.
Courriel : amiessan@yahoo.fr

Jean-Baptiste Ettien

Laboratoire de Pédologie, UFR des Sciences de la Terre et des Ressources Minières, Université de Cocody, 22 BP 582 ABIDJAN 22, CÔTE D'IVOIRE et Centre Suisse de Recherches Scientifiques (CSRS), 01 BP 1303 ABIDJAN 01, CÔTE D'IVOIRE.
Courriel : jb_ettien@yahoo.fr

Kôkôh Rose Effebi

Laboratoire Géoscience et Environnement (LGE), UFR des Sciences et Gestion de l'Environnement, Université d'Abobo-Adjamé, 02 BP 801 ABIDJAN 02, CÔTE D'IVOIRE.
Courriel : effeb2001@yahoo.fr

Jean Biémi

Laboratoire des Sciences et Techniques de l'Eau et de l'Environnement (LSTEE), UFR des Sciences de la Terre et des Ressources Minières, Université de Cocody, 22 BP 582 ABIDJAN 22, CÔTE D'IVOIRE.
Courriel : jbiemi@yahoo.fr

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