Terres d’altitude, terres de risque

La lutte contre l’érosion dans les Andes équatoriennes

Highlands, vulnerable land. Erosion control in the Ecuadorian Andes

Tierras de altura, tierras de riesgo. La lucha contra la eròsion en los Andes del Ecuador

Georges De Noni, Marc Viennot, Jean Asseline et German Trujillo

DOI : 10.4000/books.irdeditions.8367

Éditeur : IRD Éditions

Année d'édition : 2001

Date de mise en ligne : 17 janvier 2017

Collection : Latitudes 23

ISBN électronique : 9782709917940

http://books.openedition.org

Édition imprimée

ISBN : 9782709914697

Nombre de pages : 220

Référence électronique

DE NONI, Georges ; et al. Terres d’altitude, terres de risque : La lutte contre l’érosion dans les Andes équatoriennes. Nouvelle édition [en ligne]. Marseille : IRD Éditions, 2001 (généré le 18 septembre 2020). Disponible sur Internet : <http://books.openedition.org/irdeditions/8367>. ISBN : 9782709917940. DOI : https://doi.org/10.4000/books.irdeditions.8367.

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© IRD Éditions, 2001

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En milieu montagnard tropical, où les risques d'érosion sont naturellement élevés, la mise en culture des terres entraîne l'aggravation des processus. Ainsi, les versants des Andes équatoriennes, intensément cultivés, connaissent une érosion qui affecte la fertilité des sols et donc la production agricole dont dépend le petit paysannat (minifundio) pour son alimentation. Il est urgent d'apporter des mesures de lutte antiérosives efficaces et adaptées aux conditions socio-économiques de la population. Mais les connaissances sur l'érosion et la lutte antiérosive dans le monde tropical, en particulier dans les milieux montagnards, sont encore fragmentaires, les scientifiques ayant longtemps privilégié l'étude théorique des processus. L'objectif de la recherche présentée dans cet ouvrage est de proposer une approche qui associe recherche fondamentale et appliquée permettant la mise en œuvre pratique de méthodes de lutte érosive. Cette étude s'est déroulée en trois étapes : diagnostic de l'érosion, mesures des processus, proposition et validation de méthodes antiérosives. Menée à l'échelle du terroir et de la parcelle paysanne, suivant une démarche formative et participative associant paysans, chercheurs et décideurs, elle montre que la lutte contre l'érosion est possible sur les hautes terres andines. Cette approche peut servir d'exemple pour poser les bases d'une agriculture de montagne durable en milieu tropical. Cet ouvrage s'adresse aux universitaires et chercheurs en géographie, pédologie, hydrologie et agronomie et par sa présentation didactique aux étudiants ainsi qu'aux décideurs.

 Ecuadoris a mountainous, volcanic country typical of the tropical part of the Andes range. The situation in the mountains—the Sierra—is special. Following an agrarian reform process with questionable results, many small farmers were shifted to slopes and highland areas, where many small cropped fields form a checkerboard pattern with low productivity, the «minifundio». This highland agrosystem enhances the acceleration of soil erosion in a mountain environment where this type of risk is naturally high. The minifundio small farmers are confronted with catastrophic erosion affecting their food production potential.

The absence of effective erosion control measures adapted to the socioeconomic context of the small farmers concerned strongly penalizes agrosystem sustainability.

In order to combat the erosion of this land, a research programme with an important role awarded to farmer participation, combining cognitive research and practical application and with three complementary phases was launched with co-operation between the Ecuadorian Ministry of Agriculture and IRD. The initial qualitative and spatial phase set out the main elements of an appraisal of the erosion situation in the Ecuadorian Sierra. This showed the dominant effect of concentrated runoff, especially in the northern and central parts of the Sierra where the soils, or andosols, have formed from volcanic materials. The outcropping of 'cangahua', a formation consisting of indurated horizons, revealed the large area affected by erosion.

The next phase concerned the study of the main causal factors of erosion and their interrelations by measurements performed at seven experimental stations in large drainage basins representative of the Sierra agrosystems. The results revealed the great erodibility of the tilled andosols (from 50 to over 100 t ha⁻¹ per year⁻¹). The main recommendations that emerged from analysis at this stage of the programmes concerned the slowing of the beginning of runoff, working on slope gradients and making farmers aware of erosion control and encouraging them to perform sustainable actions.

The third and last phase has made it possible to test erosion control works inspired by local practices. They are aimed at dissipating runoff energy and were tested first in large 1 000-m² runoff fields and then under on-farm conditions. Erosion decreased considerably over the five years of observation (to less than 10 t ha⁻¹ per year⁻¹) and crop yields improved, leading to the surpluses that farmers hope for.

Although they are encouraging, these results will not be sufficient unless they are incorporated in a general process of improvement of agricultural production and of agrosystem sustainability. In addition to soil conservation, this should include fertilization, irrigation, varietal improvement of seed, etc.

From the technical point of view, this evolution is possible in most parts of the world, including the Andes. Our research in the Ecuadorian Sierra shows that man has the means to achieve better protection of soil fertility and the dynamic equilibrium of landscapes in order to move towards agrosystem sustainability.

Small farmers cannot take up this challenge unaided. There is a need for true concertation between the population of the minifundio, researchers/technicians and political leaders. The basis for sustainable mountain farming in the tropics can only be achieved with strong joint participation by the state and small farmers. This type of agriculture concerns not only farmers in the Andes but also small farmers in the mountain areas in East Africa, Asia and the Mediterranean.

 El Ecuador es un país montanoso y volcánico, representativo de la cordillera de los Andes en su segmento situado entre los trópicos. La montaña, llamada « Sierra », presenta una situation particular : siguiendo un proceso de reforma agraria a los resultados discutibles, un gran número de pequeños campesinos han sido desplazados hacia las vertientes y las tierras altas, que llevan numerosas pequenas parcelas de cultivo a cuadros pocas productivas, el minifundio. Dicho agrosistema de altura favorece la aceleración de la erosión de los suelos, en un medio montañoso donde este tipo de riesgo es naturalmente elevado. El pequeño campesinado del minifundio se encuentra frente a una erosión muy activa que afecta sus potencialidades alimenticias.

La ausencia de medidas antierosivas eficientes y adaptadas al contexto socio-económico del campesinado en referencia molesta la durabilidad del ecosistema.

Para luchar contra la erosión de esas tierras, un programa de investigation dando un gran puesto a la participatión campesina y asociando investigatión cognóscitiva y aplicación ha sido puesto en marcha mediante una cooperación entre el ministerio ecuatoriano de agricultura y el IRD, según tres fases complementarias. La fase initial, cualitativa y cartográfica, plantea los principales elementos de diagnóstico de la situación erosiva de la Sierra ecuatoriana. Pone énfasis sobre la acción predominante del escurrimiento concentrado, en particular en las partes norte y centtro de la Sierra, donde los suelos o andosoles son derivados de materiales volcánicos. El afloramiento en superficie de la cangahua, una formación compuesta de horizontes indurecidos, es reveladora de la extensión de la erosión.

La fase siguiente se dedica al estudio de los principales factures de la erosión y de sus interrelaciones, por medidas efectuadas en siete estaciones experimentales establecidas en el seno de grandes cuencas representativas de los agrosistemas y de los minifundios de la Sierra. Los resultados muestran la gran erodibilidad de los andosoles cuando están cultivados (de 50 a más de 100 ha⁻¹ por año). Diferir el nacimiento del escurrimiento por el trabajo del suelo, disipar su energia actuando contra la inclinaciôn de las vertientes, sensibilizar el campesino a la lucha antierosiva e incitarlo a cultivar duraderamente son las principales recomendaciones que salen del estudio a este nivel del programa.

La tercera y ultima fase ha permitido experimentar, en primer lugar sobre grandes parcelas de escurrimiento de 1 000 m² y luego entre los campesinos, obras antierosivas inspiradas de las prácticas locales para poder disipar la energia del escurrimiento. Despues de cinco anos de observación, la erosión ha sido reducida considerablemente (menos de 10 ha⁻¹ por año) y los rendimientos de cultivos se han mejorado permitiendo sacar un excedente al cual aspira el campesino.

A pesar de ser esperanzadores, estos resultados no serán suficientes si no estân incluidos en un proceso general de mejoramiento de la production agricola y de la cualidad de vida de los campesinos que debe integrar, además de la conservación de suelos, la fertilización, el riego y el mejoramiento de las variedades de semillas etc ...

A nivel técnico, esta evolución es posible en la mayoría de las regiones del globo, inluyendo los Andes. Asi lo muestra nuestra investigación en la Sierra ecuatoriana, el hombre puede proteger mejor la fertilidad de los suelos y el equilibrio dinámico de los paisajes para tender hacia la durabilidad del agrosistema.

A nivel socio-económico, solo, el pequeho campesino no puede asumir este desafío. Es necesario que una verdadera concertación se establezca entre la población del minifundio, los investigadores y técnicos, y los responsables politicos. Sola la participation fuerte y conjunta del Estado y del pequeño campesinado permitirá establecer las bases de una agricultura de montaña duradera entre los trópicos que, además, de los campesinos de la cordillera de los Andes, interesa también las poblaciones de las montañas campesinas de África del Este, de Asia y del Mediterráneo.

Sommaire

Remerciements

Georges De Noni

Préface

Max Derruau

Introduction

L'érosion des sols : facteurs anthropiques et processus

Chapitre 1. Un agrosystème d'altitude à forts risques érosifs

L'agriculture précoloniale

L'agriculture coloniale

L’agriculture délocalisée en altitude

Chapitre 2. Le constat d’échec de la lutte antiérosive dans la Sierra

La lutte antiérosive dans l'agriculture de la Sierra

Les causes des échecs

Chapitre 3. L'érosion accélérée des sols dans la Sierra

L'importance de l'érosion accélérée

Les principales dynamiques de l'érosion des sols dans la Sierra

Caractéristiques des dynamiques érosives dans la Sierra

Mesurer l'érosion et le ruissellement

Chapitre 4. Les parcelles expérimentales et la simulation de pluies

L'approche expérimentale et quantitative

Les parcelles expérimentales de ruissellement

Les simulations de pluies

Chapitre 5. Caractéristiques des stations

Les bassins versants volcaniques de Guayllabamba et de Pastaza

Les bassins versants cristallins et sédimentaires de Santiago et Catamayo

Le bassin versant de Guayas

Chapitre 6. Les résultats des parcelles de ruissellement témoins

Les résultats globaux

Les résultats par facteurs

Hiérarchie des facteurs

Chapitre 7. Les résultats des simulations de pluies

Les protocoles

Les résultats des simulations de pluies

L'érodibilité des andosols

La lutte antiérosive dans les Andes équatoriennes. De l'expérimentation à l'application

Chapitre 8. La lutte antiérosive : mythe ou réalité ?

Les fondements généraux de la démarche participative

La démarche participative en Equateur

Chapitre 9. Les résultats : l'expérimentation au service de la lutte antiérosive

Les parcelles expérimentales améliorées

Les simulations de pluies en situations améliorées

La possible lutte antiérosive

Conclusion

Des acquis d'ordre méthodologique

Des acquis d'ordre scientifique

Des acquis d'ordre appliqué et technique

La recherche d'une indispensable concertation

Références

Résumé

Terres d'altitude, terres de risque. La lutte contre l'érosion dans les Andes équatoriennes

Summary

Highlands, vulnerable land. Erosion control in the Ecuadorian Andes

Resumen

Tierras de altura, tierras de riesgo. La lucha contra la eròsion en los Andes del Ecuador

Table des illustrations

Remerciements

Georges De Noni

Ce livre est l'aboutissement d'un travail de recherche qui s'est déroulé durant plusieurs années dans les Andes d'Équateur. Une recherche de conception pionnière, tant par sa localisation géographique dans une région du monde tropical nouvelle pour l'institut que par son contexte en coopération. Pour répondre à ce point essentiel, une large place a été accordée à la valorisation pratique et appliquée des résultats scientifiques et au partage des « savoir-faire » au profit des partenaires et de la population paysanne par une démarche permanente formative et participative. Nous dirions aujourd'hui que nous étions « avant la lettre » dans l'esprit des unités de service que vient de créer l'institut.

Ce livre a donc bénéficié des compétences de nombreuses personnes qu'il nous est agréable de pouvoir rappeler et remercier ici. Le premier regard va d'abord vers nos collègues et amis équatoriens, à Quito : Edmundo Custode, Carlos Lopez, Ana Lopez, Carlos Luzuriaga, Ediltrudis Mendoza et les directeurs Nelson Penafiel, Enrique Suarez, Oswaldo Guevara, Marcelo Sarmiento, Raul Escobar, Eduardo Mayacela ; à Riobamba : René Ponton et Cesar Benitez ; à Cuenca : Florencio Calle ; à Loja : Rafael Morales et à Babahoyo : Bolivar Bravo.

Pour l'institut, nombreux sont aussi les collègues et amis qui ont favorisé la réalisation de cette recherche. Trois responsables de mission (Michel Portais, Pierre Pourrut et René Marocco) se sont succédé durant la période de notre étude, ils ont soutenu et facilité avec une égale détermination l'accomplissement de nos objectifs. Alain Plenecassagne a tenu un rôle actif de relais entre le terrain et le laboratoire ainsi que Jean-François Nouvelot pour les liaisons utiles et nécessaires avec l'hydrologie, et Pierre Peltre a contribué à la publication des premières synthèses. L'énumération serait longue encore, aussi, que tous ceux qui ont aidé sous une forme ou une autre trouvent ici l'expression de la profonde reconnaissance de l'équipe. En évoquant les membres de la mission Orstom de Quito de cette époque, ce n'est pas sans une émotion immense que nous pensons à nos amis Claude Zebrowski et Henri Barrai, disparus trop rapidement.

Pour terminer, nos remerciements très reconnaissants vont aux commissions scientifiques de Géographie et de Pédologie de l'époque, qui ont assuré les relectures du document initial ; aux responsables scientifiques et chercheurs de la base arrière de Montpellier, où s'est effectuée la rédaction : Roland Moreau, Jean-François Vizier, Eric Roose, Christian Feller et Jean-Claude Leprun ; à Anne-Lise Viala, pour de multiples tâches de secrétariat toujours réalisées avec promptitude et gentillesse et aux professeurs d'université Yvette Veyret, Jean-Jacques Barathon, Anne Collin Delavaud et Michel Mietton. Ces mêmes remerciements s'adressent au service des Éditions de l'institut, ainsi qu'à la responsable de la collection « Latitudes 23 », Marie-Christine Cormier Salem, et pour le travail d'édition, réalisé avec savoir-faire, disponibilité et gentillesse, à Corinne Lavagne pour le texte et à Pierre Lopez pour les illustrations.

Les auteurs

Les auteurs ont consacré une partie importante de leur carrière à l'étude de l'érosion des sols et de la lutte antiérosive en milieu tropical. Ils représentent des disciplines scientifiques très complémentaires :

Georges De Noni, géographe physicien, IRD, 911 av. Agropolis, BP 5045, 34032 Montpellier cedex 1, denoni@mpl.ird.fr.

Marc Viennot, pédologue, IRD, 911 av. Agropolis, BP 5045, 34032 Montpellier cedex 1, viennot@mpl.ird.fr.

Jean Asseline, pédologue (hydrodynamique), IRD, 911 av. Agropolis, BP 5045, 34032 Montpellier cedex 1, asseline@mpl.ird.fr.

German Trujillo, agronome, ministerio de Agricultura y Ganaderia, Avenida Amazonas e Eloy Alfaro, Quito, Ecuador.

Auteur

Georges De Noni

Géographe physicien, IRD, 911 av. Agropolis, BP 5045, 34032 Montpellier cedex 1
denoni@mpl.ird.fr

Préface

Max Derruau

L'érosion régressive pousse les petits paysans à migrer en altitude pour mettre en culture de nouvelles terres. L'orge, en cours de récolte, s'est substituée à la végétation herbacée du paramo. Les neiges éternelles du Chimborazo, le plus haut volcan du pays (6 310 m) semblent désormais toutes proches

Bien que lointain, l'Équateur est une contrée andine qui a suscité de tout temps la curiosité des scientifiques et des naturalistes européens, attirés par la richesse et la diversité de ses paysages montagneux. Le souvenir de la fameuse expédition française menée au xviiie siècle par La Condamine et Bouguer pour déterminer la longueur d'un arc de méridien reste vivace.

En 1975, je séjournai dans ce pays. Dans ma mémoire, je revois le milieu géographique et pédologique de Quito et de la Sierra, dominé par de hauts volcans aux neiges pérennes et formé de versants aux terrains pyroclastiques occupés par un damier de petites parcelles de cultures. Associés à ce milieu, je revois aussi des versants ravinés, parfois désertés à cause de la mise à nu de la « cangahua », cette induration blanchâtre qui stérilise les sols. Cette petite agriculture, le minifundio, peu défendue contre l'érosion accélérée, nécessitait donc une étude spécifique afin d'en réduire les conséquences néfastes pour la fertilité des sols et la qualité de vie des paysans. C'est donc dans cette région andine, en coopération avec le ministère équatorien de l'Agriculture, que l'IRD, ex-Orstom, s'est intéressé pour la première fois à l'érosion des sols agricoles en montagne tropicale et a élaboré des méthodes conservatoires à la portée du paysannat.

L'ouvrage est conçu en fonction des trois phases qui ont guidé le travail des chercheurs. Tout d'abord, il a fallu localiser et estimer les principales dynamiques de l'érosion – que ce soit le ruissellement concentré associé au ruissellement diffus ou ponctuellement relayé par les mouvements de masse et l'érosion éolienne – en fonction des pentes, de la nature du substrat, de la pluviométrie, de l'utilisation des terres (dans le passé et le présent). Ensuite, des sites expérimentaux variés ont été choisis sur lesquels l'érosion a été mesurée à l'échelle de la parcelle de ruissellement et où la simulation de pluies a également été mise en œuvre. Ainsi, ont été reproduites des intensités de pluie, en millimètres à l'heure (parfois même à la minute), intensités momentanées ou durables, pour observer l'impact des gouttes et l'agressivité de la pluie, ainsi que l'exportation des matières solides, et pour comparer aux résultats provenant des parcelles de ruissellement témoins, cultivées ou non, sous pluie naturelle. Cette démarche, à la fois analytique et synthétique, unit le concret et le schéma logique.

Mais il n'y a pas que des parcelles témoins et des placettes pour la simulation de pluies. L'important étant de développer une stratégie participative du paysannat qui intègre les méthodes conservatoires traditionnelles, souvent trop incomplètes, et les propositions scientifiques, on a imaginé, en culture paysanne, des « parcelles améliorées » un peu plus grandes que les parcelles de ruissellement témoins et mettant en œuvre des améliorations telles que la réalisation de bandes enherbées, de murets de mottes ou de pierres, de fossés d'infiltration. On a expérimenté le broyage de la cangahua et son enrichissement par incorporation de matières organiques. Les résultats sont originaux et globalement positifs ; ils montrent bien que les apports de la recherche sont adaptables aux coutumes locales et aux possibilités socio-économiques du paysannat. Cette étude s'intègre dans une réalité de laquelle l'homme n'est jamais absent.

Cet ouvrage édité dans la collection « Latitudes 23 » est le résultat de ce travail. Il cherche à être accessible aux lecteurs cultivés, pas nécessairement spécialisés en pédologie ou en géographie, mais guidés par un ensemble de repères pratiques et utiles sur la géographie des Andes, l'érosion des paysages et des sols, la lutte antiérosive et l'impact d'une recherche pour le développement. Il est le fruit d'une équipe pluridisciplinaire et binationale, composée de Georges DE NONI, géographe physicien, responsable de l'équipe, très tôt passionné par une recherche utile pour la société et qui fut mon étudiant, de Marc VIENNOT, pédologue proche de la géographie et de la cartographie des sols, de Jean ASSELINE, concepteur du simulateur de pluies et de German TRUJILLO, agro-pédologue équatorien.

Auteur

Max Derruau

Professeur honoraire, Université Blaise-Pascal – Clermont-Ferrand

Introduction

Les sols forment l'épiderme de notre planète et constituent le support des activités humaines, notamment de l'agriculture. Directement exposés aux actions d'agents naturels tels que l'eau et le vent, ainsi qu'à l'impact de l'action anthropique, ils sont sensibles à l'érosion. Lorsqu'ils sont cultivés et qu'ils ne sont donc plus protégés par la végétation naturelle, cette sensibilité augmente. Elle devient très élevée lorsque le paysan cultive ses terres de manière intensive, sans se soucier des risques d'aggravation de l'érosion.

Dans tous les cas, l'érosion arrache et transporte des particules de sol en commençant en surface par la couche arable où se concentrent les éléments les plus fins et les plus fertiles. Un sol peut ainsi disparaître en quelques années, alors que sa formation, qui suit le rythme de l'évolution géologique de la planète, a nécessité plusieurs milliers d'années (Derruau, 1988 ; Duchaufour, 1995). Si l'homme est plus imprudent encore, les effets de l'érosion peuvent s'avérer catastrophiques en augmentant les risques d'inondations et de glissements de terrains qui mettent en péril les infrastructures et les vies humaines (Neboit, 1991 ; Veyret et Pech, 1993).

Au même titre que les phénomènes qui affectent la qualité de l'air et de l'eau, l'érosion est un problème bien réel qui influe sur la qualité des sols et de notre environnement et qui peut nuire gravement à notre santé et à notre qualité de vie. La mise en oeuvre de moyens de lutte est donc une nécessité vitale pour maintenir la fertilité des sols, notamment dans les pays du Sud, où les besoins alimentaires des populations en forte croissance démographique font peser sur les sols une pression plus forte encore. Néanmoins, entre les bonnes résolutions et les réalités de terrain, il y a un décalage, car les réalisations pratiques ne répondent pas toujours aux attentes des populations. En effet, malgré la somme de connaissances réunies au cours des cinquante dernières années, tant sur les manifestations de l'érosion que sur les moyens de contrer leurs effets, le nombre d'échecs dans le domaine de la lutte antiérosive reste élevé.

Le travail de recherche présenté dans cet ouvrage se place dans cette problématique. En liant recherche cognitive et application, deux pôles essentiels complémentaires et associés qui, loin de s'opposer, forment un cadre d'intervention nécessaire, notre travail s'est fondé sur une démarche participative réellement vécue avec le paysannat. Il a ainsi permis d'identifier des méthodes de lutte antiérosives efficaces et adaptées au contexte local. Il s'est déroulé en Amérique du Sud dans un pays andin, l'Équateur, où la haute montagne très peuplée présente d'importants problèmes d'érosion des sols et de lutte antiérosive.

Carte 2 – Situation de l'Équateur sur le continent sud-américain

Situé à cheval sur la ligne équatoriale, entre 1° 25' de latitude nord et 5° de latitude sud, ce pays est limité au nord par la Colombie, au sud et à l'est par le Pérou. D'une superficie de 270 000 km² et peuplé par 11 millions d'habitants, il est traversé sans discontinuité par la cordillère des Andes, appelée localement « Sierra ». À l'ouest de celle-ci se trouve la côte pacifique ou Costa, et à l'est l'Amazonie ou Oriente, où les problèmes d'érosion sont mineurs en comparaison avec la Sierra andine (cartes 1 [hors texte] et 2).

La Sierra, large de 100 à 120 km, est divisée en deux cordillères parallèles séparées par une dépression. Cette dernière est subdivisée en une série de petits bassins, pour la plupart d'origine tectonique, qui s'étagent du nord au sud entre 1 500 et 3 000 m (Sauer, 1965 ; Colmet-Daage et al., 1979-1980 ; Derruau et De Noni, 1979 ; Colmet-Daage et al., 1983-1985). Dans la partie nord et centre de la Sierra, depuis la frontière colombienne jusqu'à la zone d'Alausi, soit sur les deux tiers environ de la région, les cordillères portent de hauts strato-volcans (4 500-6 000 m) qui ont émis de puissants dépôts pyroclastiques (carte 3). Les sols dérivés de ce matériau sont des andosols (carte 4). Parmi eux, un sol particulier composé d'horizons indurés, la cangahua, recouvre une large superficie dans la Sierra. Elle est associée aux sols vitriques et molliques.

Carte 3 — Principaux ensembles topographiques de l'Équateur

Carte 4 — Les sols de la Sierra (Équateur)

Dans la partie sud de la Sierra, depuis la zone d'Alausi jusqu'à la frontière péruvienne, les pyroclastites disparaissent ; le modelé est taillé dans les roches du socle sur les cordillères et dans des dépôts détritiques sédimentaires dans les bassins de la dépression. Les sols dominants sont des sols ferralitiques et fersiallitiques sur les cordillères, et des sols molliques et vertiques dans la dépression (cartes 3 et 4).

Quel que soit le substrat, on distingue dans la Sierra trois grands types de paysages. Les versants d'abord, qui forment de longs plans topographiques rectilignes, étagés entre 1 500 et 3 200 mètres. Les pentes sont en général comprises entre 40 % et 70 % et sont incisées par des ravins aux formes parfois vertigineuses appelés quebradas ou canons. Le climat est tempéré, assez frais, avec des précipitations annuelles comprises entre 800 et 1 200 mm.

Ensuite, au pied des versants, dans une gamme d'altitudes comprises entre 1 000 et 2 500 mètres, se succèdent tout au long de la Sierra, entre les deux cordillères, des bassins et des vallées plus ou moins larges. Au contact entre ces derniers et les versants se sont formés en fonction des gradients climatiques des glacis-terrasses et des cônes de déjection. La position d'abri entre les cordillères confère à ces zones déprimées un climat propice à l'agriculture, avec des précipitations annuelles comprises entre 600 et 400 mm.

L'Équateur se caractérise par une mosaïque exceptionnelle de paysages due à la présence de la cordillère des Andes, appelée « Sierra ».
On y observe, sur de courtes distances, la juxtaposition d'écosystèmes froids, tempérés et chauds. Les plus hauts sommets, les nevados (ici le Chimborazo, 6 310 m), sont des volcans portant une calotte pérenne de neige et de glace.

Enfin, en haut des versants, à partir de 3 200-3 400 mètres, s'étendent les hautes terres. Les formes sont plus arrondies et massives, c'est un milieu difficile où les conditions climatiques deviennent extrêmes. Dans cet étage, des zones caractérisées par le froid, le gel fréquent et la neige alternent avec d'autres zones très humides (brouillards), où les précipitations annuelles dépassent 2 000-3 000 mm.

L'occupation des terres de la Sierra est très ancienne. Elles ont connu une histoire particulière marquée par l'impact de la conquête espagnole qui a favorisé la formation d'un petit parcellaire de faible productivité, le « minifundio », sous le contrôle des grands domaines, les haciendas ou « latifundios ». Depuis une quarantaine d'années, le minifundio s'est étendu massivement sur les versants et hautes terres andines en provoquant une accélération des risques d'érosion des sols.

Ainsi le minifundio représente un type d'agrosystème d'altitude hors norme par rapport aux principes de l'agronomie conventionnelle et qui ne serait pas concevable sous nos latitudes. Mais sous les tropiques, les contraintes liées à l'altitude étant repoussées vers l'amont, le paysan peut cultiver et subsister à des altitudes très élevées. À l'échelle de la planète, cette situation est loin d'être exceptionnelle car les montagnes tropicales occupent une superficie d'une dizaine de millions de km² pour une population de l'ordre d'un demi-milliard de personnes. Rien qu'en Amérique du Sud, la cordillère des Andes, qui traverse la zone tropicale sur 5 000 km environ, du Venezuela au nord du Chili, renferme près de 40 millions de personnes qui vivent entre 1 500 et 4 000 mètres, avec trois capitales (Bogota en Colombie, Quito en Équateur et La Paz en Bolivie) qui dépassent le million d'habitants et la côte d'altitude des 2 500 mètres ! La réactivation de l'érosion des sols constitue l'une des contraintes majeures communes à ces milieux.

Ces quelques données d'ordre général font ressortir la nécessité de mieux connaître la montagne tropicale et les agrosystèmes qui s'y sont développés, tel le minifundio dans les Andes, afin de favoriser la mise en œuvre d'un développement durable vital pour les générations actuelles et futures, fondé sur des principes réalistes de lutte antiérosive.

Pour atteindre cet objectif, l'IRD a travaillé en partenariat avec le ministère équatorien de l'Agriculture et de l'Élevage (MAG), notamment avec les ingénieurs agronomes et techniciens de la Direction nationale agricole (DNA). Une équipe binationale a été constituée pour mettre en œuvre une démarche liant recherche cognitive et application, qui s'est calquée sur le précepte de F. Fournier, l'un des précurseurs francophones dans le domaine de l'étude de l'érosion et de la lutte antiérosive : « Guérir une maladie nécessite avant tout de la connaître. La reconnaissance et l'étude de l'érosion sont les préalables de toute politique de conservation ».

Le plan de cet ouvrage suit cette démarche. La première partie pose les principaux éléments de diagnostic de la situation érosive dans la Sierra, qui est conditionnée par un environnement physique et humain représentatif d'une haute montagne tropicale. La deuxième partie précise les méthodes d'étude suivies pour mesurer l'érosion. Les résultats obtenus à plusieurs échelles et la recherche des facteurs explicatifs sont précisés et discutés. Enfin, la troisième partie est consacrée exclusivement à la lutte antiérosive et aux aspects pratiques de sa mise en œuvre au moyen d'une démarche participative.

Le volcanisme occupe une place très importante dans la géologie des Andes. Dans la partie nord de la Sierra, la densité de volcans est telle qu'on l'appelle « l'avenue des volcans ».
Parmi ceux-ci, le volcan Pichincha (4 794 m), au pied duquel s'étend la ville de Quito, capitale du pays, présente une activité fumerollienne quasi permanente. En 1999, ce volcan a émis pendant plusieurs jours des cendres fines qui ont provoqué une grande panique dans la ville.

L'érosion des sols : facteurs anthropiques et processus

Chapitre 1. Un agrosystème d'altitude à forts risques érosifs

Le minifundio, type d'agrosystème d'altitude typiquement andin, est une des composantes essentielles des paysages anthropisés de la Sierra. Sa délocalisation sur les versants et les hautes terres, à la suite d'une réforme agraire aux résultats contestables et de la forte croissance démographique de la population paysanne, a entraîné une situation paradoxale. Le constat est en effet saisissant : l'élevage, extensif, se pratique sur les terres planes et fertiles des bassins et des vallées, dans les haciendas, alors que les versants difficiles d'accès, au fort potentiel érosif, portent un nombre croissant de petites parcelles de cultures, jusqu'à 3 800-4 000 m. Pour l'instant, le paysan n'a d'autre choix que de composer avec les conditions du milieu, le retour vers les basses terres fertiles étant tributaire d'une évolution politique dont il est difficile à priori d'évaluer la perspective. Affronter l'érosion qui s'accélère nécessite de mettre en œuvre des pratiques antiérosives efficaces, ce qui n'est pas le cas actuellement dans le minifundio. Cette carence pénalise fortement la durabilité de l'agrosystème.

Cette situation est l'aboutissement d'une évolution historique à la fois riche et troublée. En dépit de conditions naturelles difficiles et parfois extrêmes, la Sierra a depuis longtemps servi de refuge aux sociétés humaines et a joué un rôle historique majeur dans la constitution de l'État équatorien. Les contraintes physiques, loin de rebuter les hommes, les ont sécurisés par rapport aux zones tropicales, côtière ou amazonienne, perçues comme des régions répulsives et inhospitalières. Bien que les progrès de l'agriculture et de la médecine tropicale aient fait évoluer les mentalités au cours des dernières décennies, la Sierra a conservé son image de région phare et son rayonnement politique sur le pays1.

Tabl. I — Distribution en % de la population des trois grandes régions naturelles de l'Équateur par rapport à la population totale du pays et à la population urbaine et rurale, en 1982 et 1991 (INCE, 1991).

Dans l'histoire de l'Équateur, l'utilisation des terres de la Sierra a été marquée par trois périodes clés (De Noni, 1986)2. Jusqu'à l'arrivée des Espagnols, les Andes équatoriennes étaient cultivées par des sociétés qui avaient su développer des stratégies agricoles adaptées aux conditions extrêmes de la montagne, sans dégradation des ressources naturelles.

Puis, durant deux périodes de rupture, l'érosion des sols a pris une ampleur considérable : la période coloniale a opéré une modification radicale des structures agraires ainsi que de l'usage des terres et des types de cultures ; la période contemporaine constitue la seconde phase de rupture, en raison du développement du minifundio et de son extension...