Dynamique de la salinité dans les sols

Dynamique de la salinité dans les sols
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1. Dynamique des sels dans les sols irrigués

Selon M. Lahlou et al (2002), un apport massif d’eau suite à une irrigation ou à une forte pluviométrie entraîne une dissolution des minéraux qui existent naturellement dans le sol, tel que la calcite ou le gypse, et leur percolation profonde jusqu’au nappes phréatiques (Fig.4). L’eau des nappes devient ainsi plus chargée. Lorsque la nappe s’approche de la surface et qu’elle devient facilement exploitable à des fins d’irrigation, les sels initialement dissous précipitent sous l’effet de l’évapotranspiration et entraînent une augmentation de la concentration saline dans les sols. En plus si la nappe est surexploitée à proximité de la mer, et que le niveau de la nappe descend en dessous du niveau de la mer, l’eau de cette dernière remonte pour équilibrer le niveau et entraîne l’augmentation de la concentration en sels dans la nappe.

L’irrigation ne fait qu’aggraver ce problème, en effet, les sels sont apportés dans le sol à chaque irrigation, la culture prélève dans le sol ses besoins en eau, en laissant sur le sol une solution très concentrée en sel. Cette concentration sera encore très importante par l’irrigation suivante.

2.    Le processus de salinisation et d’alcalinisation des sols

L’abondance de l’ion sodium dans le sol confère à ce dernier des caractères particuliers. Mais cet ion peut exister sous deux formes distinctes :

  • la forme saline (Nacl, Na2SO4) l’ion sodium reste sous forme – la forme alcalinisante (échangeable) liée au complexe absorbant. En présence de cette dernière forme les solutions du sol s’enrichissent en sels alcalins (carbonate ou bicarbonate de sodium) qui confère au sol un pH fortement élevé.

Servant (1975), en fonction de ces deux formes de l’ion sodium, proposa le terme de « sols salsodiques » pour designer la classe des sols sujets. L’ion sodium peut provenir de différentes sources :

  • présence d’une nappe salée dont les éléments saturent le complexe absorbant par échange avec les ions alcalinoterreux (Ca++ et Mg++) on parle de saturation indirecte (Duchaufour, 1977) ;
  • Une saturation directe du complexe par altération des roches contenant des minéraux sodiques.

La nappe souterraine en traversant des couches d’alluvions sodiques, transporte des éléments alcalinisants dont elle s’est chargée. Selon Duchaufour (1977), l’ion sodium ne peut subsister qu’en climat sec où le drainage naturel est empêché par la forte évaporation qui sévit. En climat humide, tous les sels de sodium étant très solubles, sont rapidement transportés du profil par les eaux de drainage. A cet effet, deux conditions sont nécessaires à la formation  des sols salsodiques:

  • Une condition climatique (ces sols sont quasi inexistants dans les régions humides)
  • Une condition de station qui nécessite la présence d’une source de sodium.

Selon Servant (1976), il est possible de distinguer quatre formes principales de salinisation (Fig.3) :

-La forme A : est une salinisation.

-La forme B : est une désalinisation temporaire.

-La forme D : est une désalinisation permanente

-La forme C : est une résalinisation

Z : profondeur en centimètres

CE : conductivité électrique en mmhos/cm

Figure 3. (A, B, C, D). Les différents types de profils salins (Servant, 1976)
Figure 3. (A, B, C, D). Les différents types de profils salins (Servant, 1976)

Selon Halitim (1988), dans la zone aride de l’Algérie, il existe trois types de profils salins, semblables aux profils salins décrits par Servant (1975) : les profils descendants, ascendants et convexes.

Le profil descendant

Le maximum de salinité se situe dans la partie inférieure du profil. Ce type de distribution est observé dans les sols à croûtes et encroûtement calcaires et dans les sols à encroûtement gypseux de surface des parties amont et médiane de la séquence du Zahrez. Ce type de profil salin a été qualifié de descendant par Servant (1975). Il indique que le profil a subi une phase de lixiviation des sels solubles.

Le profil ascendant

Le maximum de salinité est observé dans la partie supérieure du profil. Les sols sont influencés par une nappe salée peu profonde et sont, généralement, localisés dans les zones basses et déprimées des séquences. Les horizons les plus salés se localisent alors au-dessus des horizons gypseux et calcaires quand ces derniers sont présents. C’est le profil salin ascendant ou type A (Servant, 1975). Quand la concentration en sels est très forte et que la texture est argileuse, une couche de pseudosables et des efflorescences salines se forment, à la surface du sol. Cette couche de pseudosables peut exister même s’il n’y a pas de nappe, à condition que les autres caractéristiques (une texture argileuse et une forte salinisation) soient présentes.

Le profil convexe

La partie médiane du profil correspond à un maximum de salinité. Les profils concernés par ce mode de distribution des sels sont en général des sols dont la dynamique saline est caractérisée par une remontée capillaire et une lixiviation des sels. Ils correspondent au type B (Servant, 1975) et peuvent aussi caractériser une phase de désalinisation des profils du deuxième type.

2.1.Rôle du climat dans le processus de salinisation

La forte demande évaporatoire qui caractérise les zones arides et semi-arides entraîne une concentration des eaux en surface des sols. Il en résulte une précipitation des sels qui vont s’accumuler au fil du temps. De cette accumulation découlent des dégradations salines des sols qui peuvent se manifester au cours de la pédogenèse naturelle ou apparaître secondairement suite à l’irrigation (Ilou, 1995).

Même si les sels peuvent remonter en période sèche, les profils salins sont généralement du type D dès que la pluviométrie annuelle acquiert une certaine importance. En d’autres termes, la salinité s’accroît avec la profondeur en relation avec la lixiviation du sodium par les pluies. Le rapport entre les conductivités électriques du haut et du bas des profils est alors voisin de 1/5 (Morizet et al, 1970). C’est le même phénomène qui se produit dans la partie nord de l’Algérie (Djili, 2000). En revanche, dans les zones subdésertiques, les sels restent en surface.

2.2. Rôle de la nappe dans le processus de salinisation

Dans le cas d’une nappe salée, le processus d’accumulation des sels est d’autant plus marqué dans les sols des cas suivants :

  • La nappe est proche de la surface,
  • Elle est fortement minéralisée,
  • Le bilan négatif (P-ETP) en faveur de l’évapotranspiration

Si le terrain est très légèrement ondulé et la texture est fine, les sels s’accumulent dans les points hauts (Franzén, 2005). En revanche, dans les zones sableuses, les remontées  capillaires sont limitées, et l’altitude au-dessus du niveau la nappe joue un rôle important dans ces remontées.

Source:

MAAMAR Mahmoud 2016.

Cartographie, de salinité dans une parcelle cultivée de la plaine de la Mina (Relizane).

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