Différences entre les pages « Attention, ça déborde ! » et « Les plantes au secours des berges »

Version du 26 janvier 2023 à 14:06

Comment les plantes qui poussent au bord des cours d'eau protègent-elles les berges contre l’érosion ? Cette fiche est réalisée dans le cadre d'un partenariat avec l'agence de l'eau Loire - Bretagne.

Auteur Maud Milliet | Dernière modification 28/04/2023 par Quentin G.

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Difficulté

Facile

Durée

35 minute(s)

Disciplines scientifiques

Science de la terre, Science de la vie

Comment les plantes qui poussent au bord des cours d'eau protègent-elles les berges contre l’érosion ? Cette fiche est réalisée dans le cadre d'un partenariat avec l'agence de l'eau Loire - Bretagne.

Difficulté

Facile

Durée

35 minute(s)

Disciplines scientifiques

Science de la terre, Science de la vie

Sommaire

1 Introduction
2 Étape 1 - Préparer l'expérience
3 Étape 2 - Réaliser la manipulation
4 Comment ça marche ?
5 Éléments pédagogiques
- 5.1 Objectifs pédagogiques
- 5.2 Sources et ressources
6 Commentaires

Licence : Attribution (CC-BY)

Introduction

Pour vivre et grandir, les plantes tirent l’essentiel de leurs besoins des sols dans lesquelles elles poussent. Mais les sols ont également besoin des plantes qui contribuent à leur fertilité par les apports de matières organiques (feuilles mortes, fleurs... qui se décomposent) et les protègent contre l’érosion.

Comment les plantes protègent-elles le sol de l’érosion ?

C'est ce que nous allons découvrir en réalisant cette expérience !

La fiche mise en forme est disponible et téléchargeable ici.

Matériel et outils
Fichiers

Les_plantes_au_secours_des_berges_08_Fiche-plantes-secours-berges-acompleter.pdf

Étape 1 - Préparer l'expérience

Rassembler le matériel :

3 barquettes de 25 à 30 cm de longueur
De la terre un peu tassée (pas de terreau), ou de la farine, ou du sable
Une dizaine de petites branches
Une bassine
De l'eau
Une règle
Une paire de ciseaux
Un compas, une vrille ou une vis

Une fois le matériel réuni, on peut commencer l’expérience.

Tout d’abord, découper un rebord par barquette afin que l’eau puisse s’écouler, puis remplir les 3 récipients de terre (de manière identique : tamiser la terre si besoin).

Ensuite, humidifier légèrement la terre avant de la tasser.

Couper les petites branches de façon à avoir 30 morceaux à peu près droits de 5 cm de longueur. Pour augmenter l’ancrage des branches, on peut entailler une extrémité.

Dans un 1er récipient, enfoncer en tournant 5 morceaux de bois (extrémité entaillée côté terre).

Dans un 2e récipient, planter 25 morceaux de bois (côté entaillé dans la terre, les enfoncer en tournant comme précédemment).

Laisser le 3e récipient juste avec de la terre.

Enfin, fabriquer un petit arrosoir. Pour cela, prendre la bouteille en plastique de 50 cl et percer le bouchon d’une vingtaine de trous à l’aide de la pointe d’un compas.

Étape 2 - Réaliser la manipulation

Incliner légèrement les trois barquettes au-dessus d’une bassine. Les arroser (à l’identique) avec la bouteille en plastique percée : pour cela, faire couler l’eau doucement pendant 40 secondes sur toute la surface.

Que remarque-t-on ?

La terre reste-t-elle à sa place ? Y a-t-il autant de terre qui reste dans les trois barquettes ? Dans quelle barquette les modifications observées sont-elles les plus rapides ?

Comment ça marche ?

Observations : que voit-on ?

La barquette qui ne contenait pas de morceaux de bois a perdu plus de terre que celles qui en contenaient plus enracinées dans la terre.

La barquette qui contenait 5 morceaux a perdu plus de terre que celle qui en contenait 25.

Explications

Le temps au bout duquel la terre est emportée par l’eau et le volume de terre qui est emporté varient d’une barquette à l’autre.

En effet, moins il y a de morceaux de bois, moins la terre est retenue. Et inversement, plus il y a de morceaux de bois, plus la terre est maintenue en place.

Dans cette expérience, les morceaux de bois participent à la réduction de l’érosion de la terre en diminuant le débit (la vitesse) de l’eau mais aussi grâce aux racines qui retiennent la terre et l’aident à résister à la force de l’eau.

Voilà comment des plantes peuvent protéger le sol qui abrite et nourrit leurs racines.

Plus d'explications

La berge a un rôle de zone tampon entre le milieu aquatique et le milieu terrestre, elle subit de forts dégâts. Par exemple, les épisodes de crues entraînent une érosion de la berge si elle n’est pas protégée par des végétaux. Le bon fonctionnement de la berge nécessite un équilibre entre les flux solides (végétaux) et les flux liquides (eau). Les végétaux ont la capacité de réduire le débit de l’eau et d’absorber l’eau qui pénètre alors dans le sol.

Pour limiter l’érosion des berges par l’eau, il est parfois nécessaire de re-planter des arbustes tout le long des cours d’eau, c’est le phénomène de revégétalisation. Certains de ces travaux sont ciblés dans le cadre des SAGES, comme on peut voir sur les photos ci-dessous, prises au cours d’un chantier par le Syndicat Mixte du Bassin du Lay, en Vendée. La première image montre les berges à nu ainsi que l’érosion formée avec le temps. La deuxième montre les travaux en cours, de nombreux arbustes ont été plantés sur les berges pour arriver à la troisième photo.

Avec les arbustes, l’érosion sera présente mais de façon beaucoup moins prononcée, et la berge sera préservée.

Applications : dans la vie de tous les jours

Les végétaux, par leur diversité (taille, forme, systèmes racinaires...), jouent un rôle de fixateur du sol et des berges, grâce à plusieurs mécanismes :

réduction du débit (vitesse) de l’eau et donc de la force d’entraînement du sol par ruissellement ;

augmentation de l’infiltration de l’eau dans le sol grâce aux racines et donc diminution du ruissellement ;

interception des gouttes de pluie et donc réduction de l’impact de celles-ci sur le sol ;

restitution dans l’atmosphère d’une partie de l’eau contenue dans le sol par évapotranspiration.

Lorsque nous coupons les arbres sur une pente en montagne, ou que nous retirons les arbustes aux abords des cours d’eau, l’eau s’infiltre dans le sol, ruisselle en surface, creuse des ravines et entraîne la terre le long des pentes… Sans plantes pour le retenir, le sol se laisse entraîner par l’eau, provoquant parfois des torrents de boue. Le sol disparaît, ne recouvrant plus les roches sur lesquelles il s’était formé. Les plantes ne peuvent plus pousser.

Voilà comment une région peut devenir désertique à cause des coupes et des arrachages intempestifs.

Éléments pédagogiques

Objectifs pédagogiques

- Comprendre le rôle essentiel de la végétation contre l'érosion des berges dues aux courants.,

- Faire le lien avec l'impact de l'artificialisation des cours d'eau, et l'importance de préserver ou restaurer la végétation des berges

Sources et ressources

Mallette « Biodiversité » APD/MNHN -Parcours 3 - Activité 6 (Les plantes au secours du sol et des dunes).

2011 : https://www.lespetitsdebrouillards.org/Data/Quoi/06/06.pdf

Dernière modification 28/04/2023 par user:Quentin G..

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 {{Tuto Details
 |Licences=Attribution (CC-BY)
-|Description=Lorsqu'un cours d'eau est en crue, quelles en sont les conséquences ?
+|Description=Comment les plantes qui poussent au bord des cours d'eau protègent-elles les berges contre l’érosion ?
-|Disciplines scientifiques=Earth Sciences
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-|Tags=Bassin versant, eau, crues, rivières, inondations, biodiversité
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 {{Introduction
-|Introduction=En cas de crue ou de forte pluie, les rivières débordent parfois, un petit peu ou beaucoup. Il est important d’enregistrer l’amplitude de ces débordements : ces données sont prises en compte dans l’aménagement du territoire.
+|Introduction=Pour vivre et grandir, les plantes tirent l’essentiel de leurs besoins des sols dans lesquelles elles poussent. Mais les sols ont également besoin des plantes qui contribuent à leur fertilité par les apports de matières organiques (feuilles mortes, fleurs... qui se décomposent) et les protègent contre l’érosion.
+Comment les plantes protègent-elles le sol de l’érosion ?
-Cette fiche fait partie d’une série autour de «l’eau, de la terre à la mer», financée par l’Agence de l’eau Loire Bretagne.
-Elle s’insère dans le parcours 2  : Problématiques.
+C'est ce que nous allons découvrir en réalisant cette expérience !
+La fiche mise en forme est disponible et téléchargeable [https://www.wikidebrouillard.org/images/7/7f/Les_plantes_au_secours_des_berges_08_Fiche-plantes-secours-berges-acompleter.pdf ici].
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 {{Tuto Step
-|Step_Title=La vie autour du cours d'eau
+|Step_Title=Préparer l'expérience
-|Step_Content=''Précisions sur le matériel : Rassembler des figurines et personnages en lien avec les activités humaines et la biodiversité : tracteur, voiture, randonneur, pêcheur, bateau, maison, vache, loutre, cerf, arbres...''
+|Step_Content=Rassembler le matériel :
-''L'arrosoir peut être remplacé par une bouteille d'eau dont on aura percé le bouchon avec plusieurs trous.''
+*3 barquettes de 25 à 30 cm de longueur
+*De la terre un peu tassée (pas de terreau), ou de la farine, ou du sable
+*Une dizaine de petites branches
+*Une bassine
+*De l'eau
+*Une règle
+*Une paire de ciseaux
+*Un compas, une vrille ou une vis
+Une fois le matériel réuni, on peut commencer l’expérience.
-Mettre une première quantité d’eau de façon à remplir la zone la plus creusée de la maquette.
+Tout d’abord, découper un rebord par barquette afin que l’eau puisse s’écouler, puis remplir les 3 récipients de terre (de manière identique : tamiser la terre si besoin).
+Ensuite, humidifier légèrement la terre avant de la tasser.
-Disposer sur la maquette différentes figurines et discuter de l’organisation possible de la vie autour du cours d’eau : maisons, champs, promeneurs, agriculture, animaux, pêcheurs, bateaux.
+Couper les petites branches de façon à avoir 30 morceaux à peu près droits de 5 cm de longueur. Pour augmenter l’ancrage des branches, on peut entailler une extrémité.
-}}
-{{Tuto Step
-|Step_Title=Débordement du cours d'eau dans le lit majeur
-|Step_Content=Ajouter une grande quantité d’eau supplémentaire sous forme de pluie (arrosoir) ou crues. Observer ce qu’il se passe.
-Discuter sur la manière dont le débordement impacte la vie imaginée à l’étape précédente.
+Dans un 1er récipient, enfoncer en tournant 5 morceaux de bois (extrémité entaillée côté terre).
-}}
-{{Tuto Step
-|Step_Title=Activité complémentaire (option) : Définir les différentes parties d'un cours d'eau
-|Step_Content=''N.B. : Si le vocabulaire lié au bassin versant n'a pas été abordé lors d'une précédente activité, il est conseillé de réaliser cette étape.''
-À l’aide des définitions suivantes, replacer chacun des mots en gras sur un point de la maquette :
+Dans un 2e récipient, planter 25 morceaux de bois (côté entaillé dans la terre, les enfoncer en tournant comme précédemment).
-<br />
+Laisser le 3e récipient juste avec de la terre.
-*Le '''lit du cours d’eau''' est l’espace occupé de manière permanente ou ponctuelle par l’écoulement de l’eau. On distingue le '''lit mineur''', ou lit naturel, où l’eau s’écoulera de façon permanente, du '''lit majeur''' qui est l’espace occupé par l’eau en période de crue ou d’inondation.
+Enfin, fabriquer un petit arrosoir. Pour cela, prendre la bouteille en plastique de 50 cl et percer le bouchon d’une vingtaine de trous à l’aide de la pointe d’un compas.
-*Lors de son cheminement, le cours d’eau crée parfois des '''méandres'''. Ces courbes très prononcées se produisent naturellement lorsque l’érosion naturelle des berges est détournée par la présence de matériaux plus solides.
+<br />
+}}
+{{Tuto Step
+|Step_Title=Réaliser la manipulation
+|Step_Content=Incliner légèrement les trois barquettes au-dessus d’une bassine. Les arroser (à l’identique) avec la bouteille en plastique percée  : pour cela, faire couler l’eau doucement pendant 40 secondes sur toute la surface.
-*'''Les berges''' délimitent le lit mineur. Elles sont maintenues par de la végétation composée d’arbres (par exemple  d’aulnes, de saules, de frênes), d’arbustes et d’herbacées. L’ensemble des végétaux présents sur les berges et dans le lit majeur d’une rivière est appelé '''la ripisylve'''.
-*'''Les annexes hydrauliques''', telles que les bras morts ou les mares, sont reliées au cours d’eau en période de débordement du lit mineur sur le lit majeur.
+Que remarque-t-on ?
-*Le cours d’eau s’écoule de '''l’amont''', où il prend sa source, souvent en montagne, vers '''l’aval''' en direction de la vallée, jusqu’à l’embouchure dans un autre cours d’eau plus grand, en lac ou en mer.
-<br />
+La terre reste-t-elle à sa place  ? Y a-t-il autant de terre qui reste dans les trois barquettes  ? Dans quelle barquette les modifications observées sont-elles les plus rapides ?
 }}
 {{Notes
-|Observations=En cas de crue ou de forte pluie, le cours d’eau déborde de son lit mineur pour s’étendre sur une partie ou sur la totalité du lit majeur.
+|Observations=La barquette qui ne contenait pas de morceaux de bois a perdu plus de terre que celles qui en contenaient plus enracinées dans la terre.
+La barquette qui contenait 5  morceaux a perdu plus de terre que celle qui en contenait 25.
+|Explanations=Le temps au bout duquel la terre est emportée par l’eau et le volume de terre qui est emporté varient d’une barquette à l’autre.
+En effet, moins il y a de morceaux de bois, moins la terre est retenue. Et inversement, plus il y a de morceaux de bois, plus la terre est maintenue en place.
-Cela peut compliquer les activités se déroulant dans ces espaces. Certaines peuvent se déplacer sans grande difficulté (la navigation, la pêche, la randonnée, l’élevage d’animaux). Mais d’autres activités humaines pourront difficilement être déplacées, et dans ce cas les crues pourront causer des dégâts (cultures, habitations, constructions...).
+Dans cette expérience, les morceaux de bois participent à la réduction de l’érosion de la terre en diminuant le débit (la vitesse) de l’eau mais aussi grâce aux racines qui retiennent la terre et l’aident à résister à la force de l’eau.
-|Avertissement=Si personne n’installe d’activités près de la rivière ; questionner après coup ce qui se serait passé si on l’avait fait.
-|Explanations=Le lit d’une rivière est l’espace occupé lors de l’écoulement de l’eau en période normale. Cependant, certains phénomènes peuvent entraîner une montée du niveau de l’eau. C’est le cas d’une forte pluie, des crues (à la fin de l’hiver), des marées à fort coefficient, de la libération de l’eau des barrages …
+Voilà comment des plantes peuvent protéger le sol qui abrite et nourrit leurs racines.
+|Deepen=La berge a un rôle de zone tampon entre le milieu aquatique et le milieu terrestre, elle subit de forts dégâts. Par exemple, les épisodes de crues entraînent une érosion de la berge si elle n’est pas protégée par des végétaux. Le bon fonctionnement de la berge nécessite un équilibre entre les flux solides (végétaux) et les flux liquides (eau). Les végétaux ont la capacité de réduire le débit de l’eau et d’absorber l’eau qui pénètre alors dans le sol.
-Cette montée du niveau de l’eau se fait dans le lit majeur du cours d’eau, c’est ce qu’on appelle communément les « zones inondables  ». Ce lit correspond au plus haut niveau d’eau enregistré le long du cours d’eau. En fonction de la quantité d’eau, l’augmentation du niveau de l’eau va occuper une partie ou la totalité du lit majeur.
-|Deepen=Historiquement, la vie s’organise autour des cours d’eau : accès à la ressource en eau pour la consommation ou l’irrigation des cultures, voie de transport et de commerce, zone de pêche, force pour la production d’électricité. Or ces 60 dernières années, des constructions sont apparues de plus en plus près des rivières, augmentant ainsi le risque de dégradation lors de débordement.
-Les risques sont définis à partir des aléas (augmentation du niveau de l’eau) et des enjeux (constructions proches de la rivière) : s’il n’y a pas de maison dans le lit majeur de la rivière, il n’y a pas de risque à ce qu’elle se retrouve les pieds dans l’eau.
+Pour limiter l’érosion des berges par l’eau, il est parfois nécessaire de re-planter des arbustes tout le long des cours d’eau, c’est le phénomène de revégétalisation. Certains de ces travaux sont ciblés dans le cadre des SAGES, comme on peut voir sur les photos ci-dessous, prises au cours d’un chantier par le Syndicat Mixte du Bassin du Lay, en Vendée. La première image montre les berges à nu ainsi que l’érosion formée avec le temps. La deuxième montre les travaux en cours, de nombreux arbustes ont été plantés sur les berges pour arriver à la troisième photo. {{#annotatedImageLight:Fichier:Les plantes au secours des berges Berges-SyndicatMixteBassinDuLay.jpg|0=443px|hash=|jsondata=|mediaClass=Image|type=frameless|align=center|src=https://www.wikidebrouillard.org/images/a/a5/Les_plantes_au_secours_des_berges_Berges-SyndicatMixteBassinDuLay.jpg|href=./Fichier:Les plantes au secours des berges Berges-SyndicatMixteBassinDuLay.jpg|resource=./Fichier:Les plantes au secours des berges Berges-SyndicatMixteBassinDuLay.jpg|caption=Berges-ParSyndicatMixteBassinDuLay|size=443px}}
-Bien connaître les limites du lit majeur permet de les prendre en compte lors des politiques d’aménagement du territoire à proximité des cours d’eaux.
+Avec les arbustes, l’érosion sera présente mais de façon beaucoup moins prononcée, et la berge sera préservée.
+|Applications=Les végétaux, par leur diversité (taille, forme, systèmes racinaires...), jouent un rôle de fixateur du sol et des berges, grâce à plusieurs mécanismes :
-Il faut aussi savoir qu’au sein du lit majeur, le tracé du lit mineur peut évoluer au cours du temps. Après une décrue, le tracé peut être différent de celui observé avant la crue. Ce phénomène est par exemple très visible dans les grands torrents de montagnes.
+<br />
-C’est également le cas après une forte inondation. Ceci s’explique entre autre par une modification des zones de dépôts de sédiments (voir la fiche expérience « transport et sédimentation »)
+*réduction du débit (vitesse) de l’eau et donc de la force d’entraînement du sol par ruissellement ;
+*augmentation de l’infiltration de l’eau dans le sol grâce aux racines et donc diminution du ruissellement ;
-Enfin, d’autres facteurs peuvent augmenter le risque d’inondation  :
+*interception des gouttes de pluie et donc réduction de l’impact de celles-ci sur le sol ;
-- L'artificialisation des sols : moins les sols sont perméables plus l’eau va s’étendre (voir fiche expérience « les sols épongent »),
+*restitution dans l’atmosphère d’une partie de l’eau contenue dans le sol par évapotranspiration.
-- La modification du tracé du cours d’eau, qui va jouer sur son débit (voir fiche expérience"la chenalisation").
-<br />
+Lorsque nous coupons les arbres sur une pente en montagne, ou que nous retirons les arbustes aux abords des cours d’eau, l’eau s’infiltre dans le sol, ruisselle en surface, creuse des ravines et entraîne la terre le long des pentes… Sans plantes pour le retenir, le sol se laisse entraîner par l’eau, provoquant parfois des torrents de boue. Le sol disparaît, ne recouvrant plus les roches sur lesquelles il s’était formé. Les plantes ne peuvent plus pousser.
-|Applications=Par exemple à La Roche-sur-Yon, dans la vallée de l’Yon, les abords de la rivière sont dédiés aux loisirs, à la promenade en période sèche. Chaque hiver, après plusieurs jours de grosses pluies, les espaces sont en grande partie inondés.
-[[www.dailymotion.com/video/x3lsujg]]
-|Related=Fiche expérience sur l'imperméabilisation des sols
-Fiche expérience sur le débit
+Voilà comment une région peut devenir désertique à cause des coupes et des arrachages intempestifs.
+|Objectives=- Comprendre le rôle essentiel de la végétation contre l'érosion des berges dues aux courants.,
-Fiche expérience sur la chenalisation
+- Faire le lien avec l'impact de l'artificialisation des cours d'eau, et l'importance de préserver ou restaurer la végétation des berges
+|Notes=Mallette « Biodiversité » APD/MNHN -Parcours 3 - Activité 6 (Les plantes au secours du sol et des dunes).
-Fiche expérience sur le transport et la sédimentation
+: [https://www.lespetitsdebrouillards.org/Data/Quoi/06/06.pdf <nowiki>https://www.lespetitsdebrouillards.org/</nowiki>Data/Quoi/06/06.pdf]
-|Notes=Emission de France Télévisions "C'est pas Sorcier  «INONDATIONS : les sorciers prennent l'eau»
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