Quantifying soil erosion during the Holocene : contributions from the integration of modeling and lake sediment archives

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Dans un contexte de forte pression anthropique sur la modification du climat et sur l’usage des terres, la dégradation des sols par l’érosion accélérée présente de réels enjeux pour la production alimentaire et pour le stockage du carbone des sols à l’échelle mondiale. Avec des impacts croissants sur les socio-écosystèmes, l’Europe ainsi que les Nations Unies ont classé l’érosion des sols comme l’une des principales menaces pour l’humanité, et appellent à mener des évaluations quantitatives des pertes de sol sur de larges échelles spatio-temporelles. Les approches de modélisation à large échelle ont pour le moment permis d’évaluer les impacts de l’érosion accélérée sur la période contemporaine et à l’horizon des prochaines décennies. Pourtant, les approches paléo-environnementales, notamment par l’analyse d’archives sédimentaires lacustres, démontrent que ce phénomène n’est pas uniquement contemporain et soulignent la nécessité d’investiguer les périodes long-terme afin de pleinement comprendre l’impact de l’Homme sur les dynamiques érosives et de pouvoir plus finement anticiper les changements à venir. Dans ce cadre, ces travaux de thèse proposent de quantifier l’impact long-terme des activités humaines sur l’érosion accélérée en intégrant les données paléo-environnementales dans la modélisation de l’érosion des sols. Les approches de modélisation ont été développées sur la période Holocène à partir de reconstitutions paléo-environnementales issues de six sites lacustres (Annecy, Anterne, Bénit, Moras, Paladru et La Thuile) représentant une large gamme de contextes érosifs au sein des Alpes du Nord-Ouest, puis étendues à plus large échelle (Alpes occidentales, Europe). La quantification des dynamiques érosives sur le temps long met en évidence l’impact significatif des crises érosives transitoires sur les cumuls d’érosion Holocène. Ces périodes majeures d’accélération associées à l’intensification du défrichement au profit des activités agro-pastorales dans les Alpes depuis 2 à 4 ka montrent une réponse non-linéaire de l’érosion au-delà d’un seuil critique d’ouverture du paysage, correspondant à 50 % au sein des zones étudiées. L’emballement de l’érosion a alors conduit les régimes de dégradation des sols jusqu’à des états de non-retour comparés aux conditions pré-anthropiques par l’association de la généralisation de l’érosion diffuse sur l’ensemble des surfaces impactées avec l’intensification de l’érosion concentrée sous forme de ravinements ponctuels. L’extension des méthodologies développées dans ces travaux pour la prédiction des dynamiques érosives régionales (bassin versant du lac du Bourget) à continentales (Europe) sur la période Holocène ouvre également de nouvelles perspectives pour quantifier les flux de matières au sein des surfaces continentales sur le temps long, et en particulier pour évaluer l’impact long-terme de l’érosion des sols sur les transferts latéraux de carbone.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.