Quantification de l’érosion des sols et anthropisation en Auvergne : étude comparée de systèmes lacustres

https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-01290048International audienceA l’aube du XXIème siècle, l’érosion des sols est un problème sociétal majeur et sa quantification représente un enjeu important dans la compréhension des forçages climatiques et anthropiques sur le milieu naturel. A cette fin, l’étude des archives lacustres permet de reconstituer l’histoire à long terme des fluctuations terrigènes sous l’action conjointe du Climat et de l’Homme. Une approche intégrée couplant étude des sols du bassin versant (source) et archivage de sédiments est donc proposée avec pour cadre une comparaison de trois sites de la région volcanique des Monts Dore en Auvergne : les lacs de Guéry, de Montcineyre et de Chauvet. Ces trois sites contrastés ont fait l’objet d’une étude approfondie des dépôts sédimentaires via une cartographie acoustique par sismique réflexion à haute résolution et une étude pluri-paramétriques de sédiments prélevés par carottages. Les descriptions visuelles des unités sédimentaires s’appuient sur des analyses avec des mesures des propriétés physiques du sédiment (susceptibilité magnétique, spectrophotométrie et densité), du signal minéral (XRF) et organique (Rock-Eval et palynofaciès quantitatif) ainsi que par des datations au radiocarbone. Les profils de sols ont quant à eux été relevés dans les bassins versants en fonction du substrat rocheux, du couvert végétal et de la géomorphologie du site, pour des analyses portant sur leur contenu organique. La reconstitution des flux de sols érodés a été réalisée via l’utilisation d’un « traceur pédologique », en l’occurrence la matière organique amorphe rougeâtre présente en quantité importante dans les horizons A des différents andosols observés. A l’échelle du lac, la quantification de ce traceur a été faite en couplant l’analyse des palynofaciès sur une carotte et le cubage du volume des unités sédimentaires observées sur les profils sismiques. Cette méthode permet donc d’estimer une masse totale de sols érodés (tonnes), en provenance du bassin versant (km²) sur un laps de temps déterminé (années) et de reconstituer au final l’érosion des sols (t/km²/an) au cours du temps. Sur les différents sites, les résultats montrent d’importantes fluctuations. Sur le lac Chauvet, une transition lithologique nette s’accompagne par une très forte augmentation du taux de sédimentation et de l’érosion des sols aux alentours de l’an 850. Par la suite, l’érosion des sols a été divisée par 10 vers l’an 1300. Cette tendance a également été observée dans le lac de Montcineyre, où l’érosion des sols diminue drastiquement de manière quasi-synchrone. En revanche, dans le lac de Guéry, les résultats montrent une érosion oscillante sur les 700 dernières années, avec une intensification durant le XIXème siècle. La présence de vestiges archéologiques non datés et encore mal connus dans les différents bassins versants montre une anthropisation au cours des derniers millénaires dans cette région. Aussi, l’intense érosion des sols des bassins versants de Montcineyre et de Chauvet entre le IXème et le XIVème siècle semble indiquer une anthropisation intense dans ces milieux de moyenne montagne. Durant cette période, l’érosion de sols est 10 fois supérieure à la période post XIVème siècle, où l’anthropisation paraît moins accentuée. De la même manière, les fluctuations enregistrées dans les sédiments du lac de Guéry peuvent refléter des variations dans le degré d’anthropisation du site, bien que les facteurs climatiques ne puissent être complètement écartés non plus. Cette étude comparée montre des valeurs d’érosion des sols du même ordre de grandeur entre les trois sites. En revanche, les résultats attestent d’intenses fluctuations au sein d’un même enregistrement, dont les différences peuvent être reliées à des changements de pratiques dans l’usage des sols (agriculture versus pastoralisme). Des études archéologiques complémentaires apparaissent toutefois nécessaires afin d’affiner ces premières interprétations