Les activités humaines augmentaient déjà l'érosion des sols il y a 4000 ans

Publié par Isabelle le 25/11/2019 à 14:00
Source et illustrations: INRA

L'érosion des sols réduit la productivité des écosystèmes terrestres, ce qui change les cycles des nutriments et par conséquent impacte directement le climat et la société. Une équipe de chercheurs internationaux de l'Inra et l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical...) Max Planck (Max Planck (né Max Karl Ernst Ludwig Planck le 23 avril 1858 à Kiel, Allemagne - 4 octobre 1947 à Göttingen, Allemagne) est un physicien allemand. Il est lauréat du prix Nobel de...) ont enregistré les changements dans l'érosion des sols en analysant des dépôts de sédiments lacustres dans plus de 600 lacs à travers le monde (Le mot monde peut désigner :). Ils ont montré que l'accumulation des sédiments avait augmenté ponctuellement de manière significative il y a déjà 4000 ans. A cette même période, le couvert forestier a diminué, ce qui est un indicateur clair de déforestation. Ces résultats, parus dans PNAS le 28 octobre 2019, suggèrent que les activités humaines ont intensifié l'érosion des sols bien avant l'ère industrielle.

Les sols sont à la base de presque tous les processus biologiques de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par...). Sur des échelles de temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) millénaires, leur vieillissement (La notion de vieillissement décrit une ou plusieurs modifications fonctionnelles diminuant progressivement l'aptitude d'un objet, d'une information ou d'un organisme à assurer ses fonctions.) et leur érosion sont principalement contrôlés par les forçages climatiques et tectoniques. Sur le court terme, les activités anthropiques sont les principaux moteurs (Un moteur est un dispositif transformant une énergie non-mécanique (éolienne, chimique, électrique, thermique par exemple) en une énergie mécanique ou travail.[réf. nécessaire]) de l'érosion des sols. Cependant, le démarrage, et l'ampleur de l'impact humain sur l'érosion globale des sols restaient flous.

Des chercheurs de l'Inra et de l'institut Max Planck ont étudié 651 archives sédimentaires lacustres, en utilisant des bases de données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) radioélémentaires et polliniques déjà publiées, pour décrire et analyser la dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :) de la végétation (La végétation est l'ensemble des plantes (la flore) sauvages ou cultivées qui poussent sur une surface donnée de sol, ou dans un milieu aquatique. On parle aussi de...) en interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein d'un système. C'est une action réciproque qui suppose l'entrée en contact de sujets.) avec l'évolution des transferts de matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide, l'état gazeux. La...) par l'érosion des bassins versants. Les résultats montrent clairement une accélération (L'accélération désigne couramment une augmentation de la vitesse ; en physique, plus précisément en cinématique, l'accélération est une...) à l'échelle globale des transferts de matière dans les bassins versants il y a 4000 ans. Cette accélération est attribuée aux activités anthropiques - mises en évidence par la réduction du couvert forestier à la même période – Cette ouverture du paysage (Étymologiquement, le paysage est l'agencement des traits, des caractères, des formes d'un espace limité, d'un « pays ». Portion de l'espace terrestre...) a peut-être intensifié l'érosion des sols bien avant l'industrialisation au cours des trois derniers siècles.Ils ont daté l'âge des couches de sédiments lacustres et les taux d'accumulation de sédiments (SAR) grace à la datation au carbone 14 (Le carbone 14 est un isotope radioactif du carbone, noté 14C.). Il est intéressant de noter que 35% des sites étudiés présentent une augmentation des taux d'accumulation de sédiments il y a environ 4000 ans, ce qui coïncide également avec la réduction des fractions arboricoles présentes dans les enregistrements polliniques. Cette diminution de la fraction de pollen (Le pollen (du grec palè : farine ou poussière) constitue, chez les végétaux supérieurs, l'élément fécondant mâle...) des arbres reflète les modifications de la couverture végétale, en particulier le défrichement des terres, lié à l'agriculture et la colonisation, susceptibles de mettre à nu les sols ce qui peut conduire à leur dégradation et à l'érosion par la pluie (La pluie désigne généralement une précipitation d'eau à l'état liquide tombant de nuages vers le sol. Il s'agit d'un hydrométéore météorologique qui fait partie...).

Les changements des SAR au niveau régional sont corrélés aux développements socio-économiques historiques des peuplements humains. Par exemple, l'augmentation des taux de sédimentation s'est produite plus tard en Amérique (L’Amérique est un continent séparé, à l'ouest, de l'Asie et l'Océanie par le détroit de Béring et l'océan Pacifique; et à l'est, de l'Europe et...) du Nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.) qu'en Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un continent à part entière, mais aussi comme l’extrémité occidentale du continent eurasiatique, voire comme une...). Cela correspond probablement à l'introduction tardive des pratiques agricoles européennes en Amérique du Nord après la colonisation. Au contraire, la diminution des SAR dans 23% des sites étudiés est probablement associée à une utilisation accrue de l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) et à des pratiques de gestion des rivières.

Cette étude suggère que la déforestation par l'homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement...) explique l'érosion accélérée des sols au cours des 4 derniers millénaires. Bien avant les influences récentes et brutales via les émissions de gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme...) à effet de serre (L'effet de serre est un processus naturel qui, pour une absorption donnée d'énergie électromagnétique, provenant du Soleil (dans le cas des corps du...), les activités humaines avaient déjà une influence sur le système Terre.


Echantillonnage et datation au carbone 14 de sédiments lacunaires
© Inra

Contact scientifique:
Jean-Philippe Jenny (04 79 75 86 49) Centre Alpin de Recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique désigne également...) sur les Réseaux Trophiques et les Ecosystèmes Limniques (CARRTEL)

Département associé:
Écologie des forêts, prairies et milieux aquatiques

Centre associé:
Auvergne - Rhône-Alpes

Référence publication:
Human and climate global-scale imprint on sediment transfer during the Holocene,Jean-Philippe Jenny et al., PNAS, www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1908179116
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