Salinisation

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Un exemple de salinisation dans le Colorado

La salinisation est l'accumulation des sels dans les sols. Elle a pour principales conséquences une augmentation de la pression osmotique, une toxicité pour les végétaux due à l'accumulation de certains ions, dont Na+, et une dégradation du sol. C'est une cause de dégradation de l'agriculture et de la biodiversité[1].

Le problème de salinisation dans le monde[modifier | modifier le code]

En moyenne, la Terre perd 10 hectares de terres cultivable par minute, dont 3 hectares à cause de la salinisation.

Les régions du monde les plus affectées par la salinisation sont la Tunisie, l'Égypte, l'Irak, l'Iran, le Pakistan et la Californie[2].

Causes possibles[modifier | modifier le code]

Causes naturelles[modifier | modifier le code]

80% des terres salinisées ont une origine naturelle, on qualifie alors la salinisation de « primaire ».

Dans ce cas, elle est entraînée par la formation des sels pendant l'altération des roches ou par des apports naturels externes.

Causes humaines[modifier | modifier le code]

20 % des terres salinisées ont une origine humaine ; elles sont qualifiées de « salinisations secondaires », avec par exemple :

  • L'irrigation, qui est l'une des causes humaines majeures de salinisation[3]. En effet, 20 % des terres irriguées ont des problèmes de salinités[4]. Lorsque l'irrigation est trop abondante pour être absorbée par les racines des plantes (absence d'un système efficace de drainage), le sol est humidifié en profondeur, permettant au sel de remonter à la surface. Cela peut être évité en utilisant d'autres méthodes d'irrigation, comme l'irrigation au goutte-à-goutte[5]. Le phénomène est lié au sel naurellement présent en subsurface ou à l'utilisation d'eau saumâtre en région sèche[6].
  • Le défrichement (ou défrichage) provoque aussi la salinisation. Contrairement à la végétation primitive, les cultures laissent le sol nu certaines périodes de l'année. Les pluies survenant à ces moments ne seront pas absorbées et provoqueront le même phénomène de diffusion du sel vers la surface[7].
  • La remontée des nappes phréatiques salée ou l'irruption d'un biseau salé dans une nappe d'eau douce suite à un pompage dépassant la capacité naturelle de recharge de la nappe sont d'autre cause de salinisation.
  • L'activité minière (exploitation de mines de sel ou de potasse) est une autre cause [8].

Problèmes liés[modifier | modifier le code]

Le plus gros problème dans les années à venir va venir du réchauffement climatique et de l'augmentation de la population mondiale. D'une part car l'irrigation va devenir de plus en plus indispensable, notamment dans les régions arides, pour combler les déficit en eau et pour utiliser un maximum les terres arables et subvenir aux besoins d'une population croissante, et d'autre part car les phénomènes d'évaporation inhérents à l'augmentation de la température va accentuer le phénomène de concentration des sels dans les sols.

Le stress salin chez les plantes[modifier | modifier le code]

Certaines plantes ont acquis des mécanismes d'adaptation et résistance - dans une certaine mesure[9] - au sel[10], mais la salinité est l'un des facteurs les plus limitants de la productivité des cultures (hormis dans quelques cas (culture de la salicorne par exemple).
Le coût des pertes liées à celle-ci est estimé être d'environ 12 milliards de dollars US pour une année, prix qui devrait sans doute augmenter dans les années à venir[11] puisque la salinisation gagne régulièrement du terrain.

Les effets chez les plantes du stress salin[modifier | modifier le code]

Les effets généraux sont :

Beaucoup de plantes et de micro-organismes[12] disposent de mécanismes de défense contre le sel, mais ils ne sont généralement que de court-terme ou non adaptés aux sols saturés en sel. Actuellement, la création par sélection ou génie génétique (OGM) de variétés résistantes aux sols salins et/ou aux eaux d'irrigations saumâtres est un sujet de recherche et de spéculation financière (brevetage du vivant...).
Les généticiens cherchent à insérer dans des plantes cultivées (ou arbres de sylviculture) des éléments de génomes d'autres plantes ou d'autres organismes (poisson, microorganismes résistants au sel).
Mais l'un des problèmes agronomiques est qu'en zone salinisée (ou à risque de salinisation), des cultures intensives d'arbres ou plantes résistantes au sel peuvent - en augmentant l'évapotranspiration - encore concentrer le sel dans les couches supérieures du sol et aggraver les effets de la salinisation pour les autres organismes.

Différentes sensibilités[modifier | modifier le code]

Deux grands types de plantes sont à prendre en considération:

  • les glycophytes (la majorité des espèces cultivées en font partie), qui sont généralement sensibles, voire très sensible aux excès de sel. Certaines de ces espèces disposent cependant de moyens d'y résister temporairement [13].
  • les halophytes (environ 2 % les espèces terrestres), qui sont les espèces les plus tolérantes aux sels.
    Elles poussent naturellement sur les terres exposées au sel (semi-déserts salins, marais à mangroves, bord de mer...). Chez ces espèces on distingue :
    • l'halotolérance véritable : adaptation au stress osmotique en utilisant les solutés compatibles (proline, Polyols, composés d'ammonium quaternaire (Quats)...) et des protéines spéciales
    • l'évitement du sel par la plante, qui se fait - sans vraie tolérance - en adoptant un cycle de vie très court rapidement réalisé en périodes pluvieuses, et/ou via des mécanismes d'excrétion du sel, etc. Ces plantes ne sont pas utilisées en tant que culture mais peuvent être utiles pour éviter ou limiter l'érosion ou la dégradation des sols.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Halse SA, Ruprecht JK & Pinder AM (2003) Salinisation and prospects for biodiversity in rivers and wetlands of south-west Western Australia. Australian Journal of Botany, 51(6), 673-688.
  2. Pierre Davoust, « Éco socio systèmes » (consulté le 13 mars 2009)
  3. Centre d'information sur l’eau et ses usages, « La salinisation causée par l'irrigation » (consulté le 13 mars 2009)
  4. Pitman M. and Läuchli A.2004. Salinity: Environment - Plants – Molecules, chapter one: global impact of salinity and agricultural ecosystems
  5. Jared Diamond, Effondrement, Gallimard, 648 p. (lire en ligne), p. 459-460
  6. Mhiri A, Tarhouni J, Hachicha M, & Lebdi F (1998) Approche systémique des risques de salinisation par endoréisation anthropique. Étude et Gestion des sols, 5, 257-268.
  7. Jared Diamond, Effondrement, Gallimard, 648 p. (lire en ligne), p. 460
  8. Otero N & Soler A (2002) Sulphur isotopes as tracers of the influence of potash mining in groundwater salinisation in the Llobregat Basin (NE Spain). Water Research, 36(16), 3989-4000
  9. Muhammad Ashraf, Some important physiological selection criteria for salt tolerance in plants ; Morphology, Distribution, Functional Ecology of Plants, Volume 199, Issue 5, 2004, Pages 361-376 (Résumé)
  10. Michael C. Shannon, Adaptation of Plants to Salinity ; Advances in Agronomy, Volume 60, 1997, Pages 75-120, doi:10.1016/S0065-2113(08)60601-X (Résumé/extrait)
  11. Ghassemi F. Jakeman A.J. and Nix H.A.1995.Salinisation of Land and Water Resources. University of New South Wales Press Ltd.
  12. Ramón Serrano, Salt Tolerance in Plants and Microorganisms: Toxicity Targets and Defense ResponsesInternational Review of Cytology Volume 165, 1996, Pages 1-52 doi:10.1016/S0074-7696(08)62219-6 (Résumé)
  13. Ana Santa-Cruz, Manuel Acostab, Ana Rusa, Maria C. Bolarina, Short-term salt tolerance mechanisms in differentially salt tolerant tomato species  ; Plant Physiology and Biochemistry ; Volume 37, Issue 1, January 1999, Pages 65-71 doi:10.1016/S0981-9428(99)80068-0 (Résumé)

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Lien externe[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • Condom N (2000) Analyse et modélisation couplée des processus hydro-géochimiques de la salinisation des sols. Application aux sols rizicoles irrigués de l’Office du Niger (Mali). These, École Nationale Agronomique de Montpellier, France.
  • Cheverry C & Bourrie G (1998) La salinisation des sols. Sol, interface fragile, STENGEL P. et GELIN I.[Éditeurs], INRA Édition, 109-123.
  • Dehaan R & Taylor GR (2003) Image-derived spectral endmembers as indicators of salinisation International Journal of Remote Sensing, 24(4), 775-794.
  • Ghassemi F, Jakeman AJ & Nix HA (1995) Salinisation of land and water resources: human causes, extent, management and case studies. CAB international.
  • Hachicha M (2007) Les sols salés et leur mise en valeur en Tunisie. Science et changements planétaires/Sécheresse, 18(1), 45-50.
  • Lawrie KC, Munday TJ, Dent DL, Gibson DL, Brodie RC, Wilford J... & Baker P (2000) A geological systems approach to understanding the processes involved in land and water salinisation. AGSO Research Newsletter, 32, 13-32.
  • McKenzie RC, George RJ, Woods SA, Cannon ME & Bennett DL (1997) Use of the electromagnetic-induction meter (EM38) as a tool in managing salinisation. Hydrogeology Journal, 5(1), 37-50 (résumé).
  • Otero N & Soler A (2002) Sulphur isotopes as tracers of the influence of potash mining in groundwater salinisation in the Llobregat Basin (NE Spain). Water Research, 36(16), 3989-4000.
  • Ruf T (1995) Histoire hydraulique et agricole et lutte contre la salinisation dans le delta du Nil. Science et changements planétaires/Sécheresse, 6(4), 307-317 (résumé).
  • Stigter TY, Ribeiro L & Dill AC (2006) Evaluation of an intrinsic and a specific vulnerability assessment method in comparison with groundwater salinisation and nitrate contamination levels in two agricultural regions in the south of Portugal. Hydrogeology Journal, 14(1-2), 79-99.
  • Trabelsi R, Zaïri M, Smida H & Ben Dhia H (2005) Salinisation des nappes côtières: cas de la nappe nord du Sahel de Sfax, Tunisie. Comptes Rendus Geoscience, 337(5), 515-524.
  • Williams WD (2001) Anthropogenic salinisation of inland waters. In Saline Lakes (p. 329-337). Springer Netherlands.
  • Williams WD (1999) Salinisation: A major threat to water resources in the arid and semi‐arid regions of the world. Lakes & Reservoirs: Research & Management, 4(3‐4), 85-91 (résumé).