K.M. Sthapit et L.C. TennysonKeshar Man Sthapit est chef du Projet d'aménagement des bassins versants.
Lawrence C. Tennyson est conseiller technique en chef du Projet d'aménagement des bassins versants et du Projet d'aménagement des bassins versants et de plantation de bois de feu de Shivapuri.En 16 années d'activité, le Département de la conservation des sols et de l'aménagement des bassins versants du Népal a étudié et mis en œuvre des techniques de lutte contre l'érosion adaptées au relief montagneux du pays et à ses conditions climatiques qui sont caractérisées par des pluies de mousson intenses. Cet article présente des exemples de techniques de génie biologique utilisées au Népal pour lutter contre les glissements de terrain et l'érosion due à l'ouverture de routes forestières.
Le Népal est un pays montagneux: environ 86 pour cent de son territoire sont formés de collines et de montagnes escarpées. L'altitude s'élève de 200 à 8848 m (Mont Everest) en moins de 200 km. On distingue, en fonction du relief, cinq régions: le Grand Himalaya (23.7 pour cent de la surface totale), les Hautes Montagnes (19,7 pour cent) et les Moyennes Montagnes (29,5 pour cent) du Moyen Himalaya, la chaîne des Siwalik (12,7 pour cent) et la plaine du Teraï (14,4 pour cent) (LRMP, 1986).
L'érosion naturelle est intense dans ces montagnes géologiquement jeunes et sismiquement actives, de même que le transport vers l'aval et le dépôt de sédiments qui en résultent. Laban estimait en 1979 que 74 pour cent des glissements de terrain se produisaient dans des conditions naturelles. Cependant, l'utilisation intensive des terres pour l'agriculture et l'élevage, la récolte de bois de feu et le développement des infrastructures routières, sans mesures suffisantes de conservation, ont accéléré l'érosion sous toutes ses formes: en nappe, en ravines, en masse. C'est pourquoi, bien que l'on ne dispose pas de statistiques à cet égard, on peut raisonnablement supposer que le pourcentage de glissements de terrain causés par les activités humaines est sensiblement plus élevé dans les zones à population dense des chaînes préhimalayennes. L'une des principales causes humaines de l'instabilité des pentes est le déboisement.
En 1974, le Gouvernement du Népal a créé le Département de la conservation des sols et de l'aménagement des bassins versants (DSCWM), rattaché au Ministère des forêts et de la conservation des sols. Partant de trois projets, le Département a connu une croissance régulière et fournit à présent des services à 26 des 75 districts du pays. Il emploie 130 ingénieurs, 335 techniciens et 281 fonctionnaires administratifs, ce qui en fait l'un des plus grands services d'aménagement des bassins versants dans toute la région Asie-Pacifique.
En 1988, le gouvernement a mis la dernière main à un Plan directeur pour le secteur forestier à l'horizon 2010/11, dont la conservation des sols et l'aménagement des bassins versants constitue l'un des principaux éléments. On prévoit d'ici à l'année l994 la mise en place de 18 bureaux de district de conservation des sols et de huit bureaux d'aménagement intégré des bassins versants. Cependant, des services dans ces domaines seront fournis dans tous les districts du pays pour protéger les terres de l'érosion, des inondations, de la sédimentation et de la divagation des cours d'eau.
Un glissement de terrain, c'est-à-dire la mise en mouvement vers l'aval d'une masse de terre sur une pente, se produit lorsque les forces de cisaillement qui s'exercent dans cette masse excèdent la résistance au cisaillement. De nombreux glissements de terrain, au Népal, sont déclenchés par la coupe du pied du talus ou par la saturation d'eau à l'intérieur de la masse.
Traitement d'un glissement de terrain à Labok, dans le bassin du Biring (district d'Ilam)
Le glissement de terrain de Labok, qui couvre environ 3 ha, se situe dans le bassin versant de la rivière Biring, dans le district oriental d'Ilam (voir figure 1). L'altitude moyenne est d'environ 800 m. Le climat est subtropical, avec une pluviométrie annuelle moyenne de 3000 mm. Les pluies sont concentrées de juin à septembre. La pluviométrie maximale enregistrée en 24 heures est de 352 mm. Le sol est un limon sableux. La végétation des alentours est caractéristique de la forêt feuillue mélangée.
FIGURE 1 Carte des régions naturelles du Népal
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Les régions naturelles du Népal La région du Teraï est une plaine alluviale en pente douce où vivent 44 pour cent de la population du Népal. Le climat tropical et le relief peu marqué sont favorables à la production agricole. Cependant, les fortes inondations, la divagation des cours d'eau et l'effondrement de leurs berges sont fréquents, et compromettent la stabilité de l'agriculture dans de nombreuses zones. La chaîne des Siwalik est formée de couches intercalées de grès durs et grès tendres, limons, schistes et conglomérats descendant vers le nord. Le climat est subtropical. Les sols sont très vulnérables à l'érosion hydrique, et des crues subites se produisent souvent dans les zones basses. Les cours d'eau de cette région charrient d'énormes volumes de matériaux de désagrégation durant la mousson d'été. Les Moyennes Montagnes sont formées d'un complexe de phyllites, schistes, granites, quartzites et calcaires. Le climat de cette région varie d'un climat subtropical dans les vallées à un climat tempéré sur les versants et les sommets. Les Hautes Montagnes sont formées de phyllites, schistes, gneiss et quartzites fortement métamorphisés. Le climat via de tempéré chaud dans les vallées à alpin sur les sommets. Plus de la moitié de la population vit dans ces deux régions. La forte densité de population et une utilisation intensive des terres (cultures sur pentes raides, déboisement et pâturage intense) y ont créé des conditions d'érosion accélérée (principalement mouvements de masse et érosion en ravines). La majeure partie de la charge solide des rivières qui traversent cette région ou y prennent naissance provient de ces types d'érosion. L'érosion superficielle (en nappe et en griffes) se produit sur les versants cultives des collines préhimalayennes et, dans une certaine mesure, du Moyen Himalaya, mais sa contribution aux transports solides des cours d'eau est considérée comme minime en comparaison des autres formes d'érosion. La géologie du Grand Himalaya se caractérise par des gneiss, des schistes, des calcaires et des schistes argileux. Un climat alpin règne dans les parties basses, tandis que les hautes altitudes ont un milieu de type arctique. En raison de la rigueur du climat, l'altération physique des roches prédomine et la pédogenèse est lente, de sorte que la plupart des sols ont une texture pierreuse. La population est très clairsemée. Les éboulements rocheux, qui barrent les rivières et les débâcles glaciaires sont des phénomènes fréquents, qui provoquent des inondations désastreuses dans les régions situées en aval. |
Plusieurs glissements de terrain se sont produits dans le bassin versant du Biring. Lorsque celui de Labok a été décelé pour la première fois en 1954 sur photographie aérienne, il était, semble-t-il en mouvement depuis plusieurs années. A partir des terres cultivées situées en amont, l'eau avait ruisselé sur la zone de glissement et provoqué une forte érosion en griffes et en ravines. En outre, l'eau de sources situées en amont s'infiltrant dans la partie restée en place, conjuguée avec la coupe du pied du talus, avait créé des conditions qui engendrèrent un mouvement de masse continu durant la saison des pluies. Les terres de culture en amont étaient fréquemment détruites et les habitations situées sous la partie escarpée du glissement étaient en danger permanent.
Le glissement de terrain de Labok en 1975. Noter les ouvrages antiérosifs au premier plan à gauche
Le DSCWM a entrepris de stabiliser le glissement en 1975. La première année, il a fait effectuer un levé topographique détaille de la zone pour déterminer les causes du glissement initial et les raisons de la poursuite du mouvement de masse. On a aussi construit de petits barrages en bambous et pierres sèches (voir figure 2) pour commencer à corriger les rigoles et petites ravines d'érosion à la surface du glissement.
Le glissement de terrain de Labok en 1986, avec un couvert végétal dense
Au cours de la campagne 1976/77, on a construit une série de canaux de dérivation avec revêtement de pierres pour empêcher l'eau ruisselant de l'amont de couler sur la surface du glissement. Cette eau était dispersée sur les portions rocheuses du chenal naturel, afin de dissiper l'énergie de l'écoulement concentré et de réduire au minimum l'érosion aux points d'évacuation. Pour atténuer l'érosion en ravines et le mouvement de masse en surface, on a établi le long du pied du glissement une combinaison de barrages et de murs de soutènement en bambous, en bambous et pierres sèches, et en gabions.
Pour compléter ces ouvrages inertes essentiels, on a planté des milliers de jeunes aulnes ou utis (Alnus nepalensis) à 2 x 2 m d'écartement. Cette espèce convient bien pour les glissements de terrain en raison de sa croissance vigoureuse sur sol nu. Des rhizomes de bambou et de l'amliso ou «herbe à balai» (Thysanolaene maxima) ont aussi été abondamment plantés sur toute la surface du glissement. Plus de 600 rhizomes de bambou ont été plantés dans des poches relativement stables avec suffisamment de terre et d'humidité. Environ 40000 éclats de souche d'amliso ont été plantés en lignes suivant les courbes de niveau à 1 x 1 m d'intervalle. Un semis à la volée de graines d'amliso (20 kg/ha) et d'utis (20 kg/ha) a été effectué sur les parties inaccessibles du glissement.
Néanmoins, des mouvements de masse sporadiques continuèrent à se produire après ce traitement. C'est pourquoi on entreprit en 1977/78 l'entretien des ouvrages et la construction de nouveaux barrages de correction et de murs de soutènement. Des regarnissages de bambou, d'amliso et d'utis, et de nouveaux semis à la volée, se sont également avérés nécessaires.
Après cette campagne 1977/78, on s'est limité à de petits travaux d'entretien. Les auteurs, observant le site en 1986, ont constaté que la zone était entièrement couverte d'une végétation dense de graminées et d'arbres qui arrêtait efficacement l'érosion de surface. La combinaison de végétation et d'ouvrages avait stabilisé les ravines, et le mouvement de masse avait cessé.
Depuis plusieurs années, les habitants utilisent le fourrage herbacé produit sur le site. Les feuilles des graminées sont mélangées avec d'autres fourrages pour nourrir le bétail, et les chaumes sont utilisés pour confectionner des balais.
L'ouverture de routes forestières d'accès dans les zones montagneuses du Népal est une entreprise difficile. Construire une route stable, avec un impact minimal sur l'environnement, oblige à prendre en considération de nombreux facteurs, tels qu'équilibre entre déblais et remblais, bons drainage et évacuation des eaux de la chaussée, mesures de conservation des sols sur les pentes nues. Diverses méthodes de génie biologique ont été mises au point pour atténuer l'érosion sur les déblais et remblais des routes forestières (FAO, 1985; 1989).
Lutte contre l'érosion sur la route du bassin versant de Shivapuri
Le bassin versant de Shivapuri, situé au nord de Katmandou, est un important bassin de réception pour l'alimentation en eau de la capitale. Il a été déclaré périmètre protégé en 1975, et la construction d'une route circulaire d'accès de 105 km destinée à faciliter l'aménagement de la zone a commencé en 1977. Cette route traversait des zones de pente moyenne à forte dans des sols sableux et pierreux, à une altitude de 1740 à 1860 mètres.
Dans la construction de la route, on a cherché à équilibrer déblais et remblais, les matériaux en excès étant déposés dans la plupart des cas vers l'aval. Ces matériaux non stabilisés, non protégés en surface, étaient très sensibles à l'érosion en griffes et en nappe, et par endroits au mouvement de masse. Afin de réduire au minimum la construction de murs en gabions, la durée et le coût des travaux, on a construit des remblais avec un talus de pente comprise entre 67 et 80 pour cent, ce qui est considéré comme étant la pente d'équilibre pour la plupart des matériaux de remblai (Hansen 1986).
Là où il n'était pas possible d'établir des talus de remblai, et où il y avait des risques de mouvement de masse, on a construit des murs de soutènement en gabions de type classique, constitués d'une série de gabions emplis de pierres en vrac (en général de section 1 x 1 m) pour retenir la masse de matériaux.
Pour éviter l'érosion en surface sur les talus de remblai, on les a plantés de napier ou herbe à éléphant (Pennisetum purpureum); en certains endroits, on y a associé l'utis (Alnus nepalensis). La plantation a eu lieu de 1986 à la fin de 1989. Au cours de cette période, environ 20 km de remblais de la route ont été plantés de napier.
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Les glissements de terrain Un glissement de terrain est une mise en mouvement sous l'effet de la pesanteur d'une partie de versant rocheux où se produit une faille de décrochement. On peut y distinguer une zone mouvante et une zone fixe; en d'autres termes, la masse de sol située au-dessus de la surface de glissement se déplace, tandis que celle qui est située au-dessous reste immobile. La masse de sol recouvrant une pente quelconque est soumise à une contrainte de cisaillement du fait de la gravité. Normalement, cette contrainte est compensée par la résistance au cisaillement de la masse de sol, et la pente est stable; si, au contraire, pour une cause ou une autre - excès d'eau souterraine, tremblement de terre, construction inadaptée au site, etc. -, la contrainte de cisaillement dépasse la résistance au cisaillement le long d'une ligne de faiblesse, il se produit une décrochement, et la masse de sol se met en mouvement sur cette surface de glissement. La principale cause naturelle de glissement de terrain est l'excès d'eau souterraine. La saturation en eau de la masse de sol diminue sa résistance au cisaillement et accroît la contrainte de cisaillement en augmentant son poids. Il se produit aussi des glissements de terrain le long des berges des rivières et des torrents lorsque la stabilité de talus est compromise du fait que sa base est arrachée. Les glissements de terrain peuvent aussi être déclenchés pat un tremblement de terrain. Depuis quelques années, la construction de grands ouvrages, notamment routes et barrages, est devenue une cause importante de glissement de terrain. Un glissement de terrain peut être soudain et spectaculaire, mais il peut aussi être lent et discontinu. Dans bien des cas, son existence ne peut être décelée que par des tests délicats, ou par des photographies aériennes prises à intervalles de plusieurs mois ou même de plusieurs années. La justification des travaux de prévention et de correction des glissements de terrain, quelle que soit leur origine, est étroitement liée aux biens et aux intérêts à protéger sur place et en aval. Cela va d'espaces naturels où un glissement de terrain peut n'avoir aucun effet nuisible à des bassins versants où il ne mettra guère de vies humaines en péril mais menacera d'importance ressources hydrauliques, et enfin à des zones urbaines (par exemple à Hong Kong et au Japon) où la vie et les habitations de centaines de gens peuvent dépendre de la stabilité d'une seule pente. |
On a construit un système de drainage de la route constitué par des fossés garnis de pierres sur les talus de déblai, des aqueducs en buses et en béton armé, et des fossés superficiels évacuant l'eau vers des chenaux naturels ou l'étalant en surface. Des disperseurs d'énergie ont également été construits, et on a établi un couvert végétal aux points d'évacuation de l'eau afin de réduire la force érosive de l'écoulement. On a utilisé des pierres sèches en combinaison avec la plantation d'utis et de napier (Hansen, 1986; 1989).
Le napier, graminée originaire d'Afrique, est utilisé dans de nombreux pays pour lutter contre l'érosion superficielle. Il retient bien le sol et se propage facilement par boutures, ce qui est un avantage sur un sol en pente raide incomplètement stabilisé. Il se multiplie ensuite avec vigueur et s'étend par des rhizomes courts et robustes. C'est une plante à usages multiples; en effet, il protège efficacement le sol contre l'érosion tout en fournissant par ses feuilles et ses jeunes tiges un fourrage de bonne qualité. Pour cette dernière raison, il est essentiel d'exclure le bétail au stade d'installation et de croissance initiale.
Les boutures de napier ont été plantées en lignes parallèles à 45 x 45 cm d'écartement, à raison de deux boutures par emplacement. Elles étaient mises en terre obliquement, avec deux ou trois nœuds enterres et un nœud au-dessus du sol, qui était bien tassé pour éviter les poches d'air (Ness, 1989).
La plantation se faisait vers la fin de la saison des pluies, de juin à la fin d'août selon l'année. Le taux de reprise était généralement très bon. Des échecs ont été constatés sur des sols très rocheux ou engorgés, ou lorsque les boutures n'étaient pas plantées correctement.
Plantation de napier sur un remblai de route dans le bassin versant de Shivapuri
Le napier a bien poussé à Shivapuri, avec une large gamme de conditions de fertilité et d'humidité. Bien qu'on ne l'ait pas constaté ici, il semble que les rongeurs mangent volontiers les rhizomes de napier. En raison des basses températures en altitude, la croissance s'arrête durant les mois de saison fraîche. Cette période de repos hivernal n'influe pas sur la protection contre l'érosion. En effet, les touffes de napier couvrent encore bien le sol, et leur croissance reprend avant les premières pluies de mousson. En revanche, la production de fourrage cesse durant la période hivernale.
Après une année de croissance, un échantillonnage de production de biomasse effectué en 1987 sur 10 stations d'altitudes différentes a indiqué un rendement annuel moyen en matière verte de 127 tonnes/ha, avec une fourchette allant de 80 tonnes/ha sur des talus de remblai en pente raide à 850 m d'altitude à 190 tonnes/ha en terrain relativement plat à 1790 m (Nunkoo et Ness, 1989).
A Shivapuri, l'herbe peut être récoltée à intervalles de six à huit semaines de mai à octobre. Les habitants qui vivent à l'intérieur du périmètre de protection ou à proximité sont encouragés à récolter gratuitement l'herbe comme fourrage, sous la surveillance du projet. Grâce au service de vulgarisation du projet, de nombreux agriculteurs ont également commencé à planter du napier en petites parcelles près de leur habitation, pour nourrir le bétail à l'étable. Ces plantations sont faites habituellement sur des terres marginales, ou dans un coin du potager familial.
L'examen du système racinaire après deux années de végétation a montré que les racines superficielles se situaient dans une tranche de 30 cm, la profondeur maximale atteinte par les racines étant de 1,0 m (Hansen, 1989).
Le succès du napier comme protection des remblais routiers contre l'érosion et comme fourrage de qualité a amené à l'utiliser dans de nombreuses régions du Népal pour la lutte contre l'érosion.
La lutte contre les grands glissements de terrain et le ravinement intense exige généralement la construction d'ouvrages de retenue des terres et de correction des ravines, ce qui toutefois nécessite des investissements importants et un niveau élevé de technologie. Dans certains cas au Népal, l'entretien insuffisant a entraîne des échecs spectaculaires de ce type d'intervention, et souvent une reprise de l'érosion plus forte qu'avant le traitement.
Paysanne népalaise récoltant du fourrage de napier planté en bordure de route
Le recours exclusif à l'emploi de végétaux vivants pour la correction des glissements de terrain importants ou de l'érosion intense est souvent voué à l'échec. En revanche, en combinant ces mesures avec des ouvrages inertes, on peut arriver à une stabilisation effective et durable de la zone et à une réduction spectaculaire de l'érosion superficielle, pour un coût relativement bas, avec l'avantage supplémentaire de produire du fourrage et du bois de feu pour les populations locales.
Ces techniques de génie biologique ont donné de bons résultats dans la correction des ravines, la restauration des terres dégradées et la stabilisation des pentes dans de nombreux endroits du Népal, où elles ont démontré leur efficacité en même temps que leur rentabilité.
FAO. 1985. Manuel de terrain de la FAO pour l'aménagement des bassins versants. Reverdissement et traitement des sols. Cahiers FAO: Conservation, n° 13/1. Rome.
FAO. 1989. Road design and construction in sensitive watersheds. Cahiers FAO: Conservation, n° 13/5. Rome.
Hansen, Joakim. 1986. Consultancy in road design planning and construction. FO: GCP/NEP/041/NOR, Consultant Report No. 2. Katmandou, FAO.
Hansen, Joakim. 1989. Consultancy in road design planning and construction. FO: GCP/NEP/041/NOR, Consultant Report No. 4. Katmandou, FAO.
Laban, P. 1979. Landslide occurrences in Nepal. FO: NEP/74/020, IWM/WP/13, Katmandou, FAO.
LRMP. (Land Resource Mapping Project). 1986. Land systems report. Katmandou, FAO.
Ness, Bjorn. 1989. Production potential of Pennisetum purpureum. FO: DP/NEP/85/008, Working Paper No. 29. Katmandou, FAO.
Nunkoo, P. & Ness, B. 1989. A study of Napier grass (Pennisetum purpureum) production in Shivapuri watershed area. FO: DP/NEP/85/008, Working Paper No. 28. Katmandou, FAO.
