Adapting Landscape Mosaics of medIteranean Rainfed Agrosystems for a sustainable management of crop production, water and soil resources: the ALMIRA project
Frédéric Jacob
(1)
,
I. Mekki
(2)
,
Mohamed Taha Chikhaoui
(3)
,
H. Amami
,
H. Bahri
(2)
,
Jean-Stéphane Bailly
(4, 1)
,
N. Ben Mechlia
,
Anne Biarnès
(1)
,
A. Bouaziz
(5)
,
Nissaf Boudhina
(1, 6)
,
Nesrine Chehata
(7, 1)
,
François Colin
(8)
,
F. Demarchi
,
E. M. Amrani
,
Jean-Christophe Fabre
(1)
,
Alia Gana
(9, 10)
,
C. Gary
(11)
,
Cecile Gomez
(1)
,
Cécile Hérivaux
(12)
,
F. Huard
(13)
,
A. Khattabi
,
Philippe Lagacherie
(1)
,
Yves Le Bissonnais
(1)
,
Jean-Paul Lhomme
(1)
,
M. Masmoudi
(14, 15)
,
Carlo Montes
(1)
,
Roger Moussa
(1)
,
R. Moussadek
,
M. Naimi
(16)
,
W. Ouerghemmi
(17, 18)
,
Olivier Planchon
(1)
,
L. Prévot
,
Hervé Quénol
(19)
,
Michael Rabotin
(1)
,
Damien Raclot
(1)
,
Jean-Daniel Rinaudo
(12)
,
M. Sabir
(20)
,
C. Sannier
(21)
,
F. Vinatier
(1)
,
M. Oltz
,
A. Zairi
(2)
,
Rim Zitouna
(1)
1
UMR LISAH -
Laboratoire d'étude des Interactions Sol - Agrosystème - Hydrosystème
2 INRGREF - Institut National de Recherche en Génie Rural Eaux et Forêts
3 FEMTO-ST - Franche-Comté Électronique Mécanique, Thermique et Optique - Sciences et Technologies (UMR 6174)
4 UMR TETIS - Territoires, Environnement, Télédétection et Information Spatiale
5 Department of Infectious Diseases
6 INAT - Institut National Agronomique de Tunisie
7 Bordeaux INP - Institut Polytechnique de Bordeaux
8 IGBMC - Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire
9 LADYSS - Laboratoire Dynamiques Sociales et Recomposition des Espaces
10 IRMC - Institut de recherche sur le maghreb contemporain
11 UMR SYSTEM - Fonctionnement et conduite des systèmes de culture tropicaux et méditerranéens
12 BRGM - Bureau de Recherches Géologiques et Minières
13 AGROCLIM - Agroclim
14 QUARTZ - Laboratoire QUARTZ
15 ENIS - École Nationale d'Ingénieurs de Sfax | National School of Engineers of Sfax
16 BioDEcos - Laboratoire Biodiversité et Dynamique des Ecosystèmes
17 CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique
18 ESPACE - Études des Structures, des Processus d’Adaptation et des Changements de l’Espace
19 LETG - Littoral, Environnement, Télédétection, Géomatique UMR 6554
20 ENFI - Ecole Nationale Forestière d'Ingénieurs du Maroc [Salé]
21 SIRS
2 INRGREF - Institut National de Recherche en Génie Rural Eaux et Forêts
3 FEMTO-ST - Franche-Comté Électronique Mécanique, Thermique et Optique - Sciences et Technologies (UMR 6174)
4 UMR TETIS - Territoires, Environnement, Télédétection et Information Spatiale
5 Department of Infectious Diseases
6 INAT - Institut National Agronomique de Tunisie
7 Bordeaux INP - Institut Polytechnique de Bordeaux
8 IGBMC - Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire
9 LADYSS - Laboratoire Dynamiques Sociales et Recomposition des Espaces
10 IRMC - Institut de recherche sur le maghreb contemporain
11 UMR SYSTEM - Fonctionnement et conduite des systèmes de culture tropicaux et méditerranéens
12 BRGM - Bureau de Recherches Géologiques et Minières
13 AGROCLIM - Agroclim
14 QUARTZ - Laboratoire QUARTZ
15 ENIS - École Nationale d'Ingénieurs de Sfax | National School of Engineers of Sfax
16 BioDEcos - Laboratoire Biodiversité et Dynamique des Ecosystèmes
17 CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique
18 ESPACE - Études des Structures, des Processus d’Adaptation et des Changements de l’Espace
19 LETG - Littoral, Environnement, Télédétection, Géomatique UMR 6554
20 ENFI - Ecole Nationale Forestière d'Ingénieurs du Maroc [Salé]
21 SIRS
Frédéric Jacob
- Fonction : Auteur
- PersonId : 743441
- IdHAL : frederic-jacob
- ORCID : 0000-0002-2491-3096
- IdRef : 19629164X
H. Amami
- Fonction : Auteur
H. Bahri
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1330476
- ORCID : 0000-0002-1298-2449
- IdRef : 114628947
Jean-Stéphane Bailly
- Fonction : Auteur
- PersonId : 9281
- IdHAL : jean-stephane-bailly
- ORCID : 0000-0003-4163-5275
- IdRef : 120073412
N. Ben Mechlia
- Fonction : Auteur
Anne Biarnès
- Fonction : Auteur
- PersonId : 743889
- IdHAL : anne-biarnes
- ORCID : 0000-0001-9907-607X
- IdRef : 03557013X
Nesrine Chehata
- Fonction : Auteur
- PersonId : 13135
- IdHAL : nesrine-chehata
- IdRef : 092026052
François Colin
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1073303
- IdHAL : francois-colin
- ORCID : 0000-0002-3284-6188
- IdRef : 167015087
F. Demarchi
- Fonction : Auteur
E. M. Amrani
- Fonction : Auteur
Jean-Christophe Fabre
- Fonction : Auteur
- PersonId : 738846
- IdHAL : jean-christophe-fabre
- ORCID : 0009-0001-1437-5669
Cecile Gomez
- Fonction : Auteur
- PersonId : 738460
- IdHAL : cecile-gomez
- ORCID : 0000-0002-2986-430X
- IdRef : 087120291
Cécile Hérivaux
- Fonction : Auteur
- PersonId : 177212
- IdHAL : cecile-herivaux
- ORCID : 0000-0001-6137-8259
A. Khattabi
- Fonction : Auteur
Philippe Lagacherie
- Fonction : Auteur
- PersonId : 746486
- IdHAL : philippelagacherie
- ORCID : 0000-0002-2948-1966
Yves Le Bissonnais
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1128674
Carlo Montes
- Fonction : Auteur
- PersonId : 779918
- ORCID : 0000-0003-4828-5589
- IdRef : 19631626X
Roger Moussa
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1181688
- IdHAL : roger-moussa
- ORCID : 0000-0003-0869-6172
R. Moussadek
- Fonction : Auteur
W. Ouerghemmi
- Fonction : Auteur
- PersonId : 170242
- IdHAL : walid-ouerghemmi
- ORCID : 0000-0002-2119-7290
- IdRef : 253124301
L. Prévot
- Fonction : Auteur
- PersonId : 737721
- IdHAL : prevot-laurent
- ORCID : 0000-0002-4627-4379
- IdRef : 149210620
Hervé Quénol
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1985
- IdHAL : herve-quenol
- ORCID : 0000-0002-5562-2232
- IdRef : 069368104
Michael Rabotin
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1394395
Damien Raclot
- Fonction : Auteur
- PersonId : 738849
- IdHAL : damien-raclot
- ORCID : 0000-0002-6445-6168
- IdRef : 079427227
Jean-Daniel Rinaudo
- Fonction : Auteur
- PersonId : 183719
- IdHAL : jean-daniel-rinaudo
- ORCID : 0000-0001-8539-574X
- IdRef : 185438040
F. Vinatier
- Fonction : Auteur
- PersonId : 171990
- IdHAL : fabrice-vinatier
- ORCID : 0000-0003-3693-4422
- IdRef : 15205202X
M. Oltz
- Fonction : Auteur
Rim Zitouna
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1039743
Résumé
Water erosion of cultivated soils is a threat to the sustainability of agriculture, especially in Mediterranean areas. For a long time, Mediterranean farmers have thus adopted some soil conservation practices. Actual ditch networks, which are generally associated with terraces, result from historical successive farmer settlements and are one of these soil conservation practices. By intercepting surface run-off, ditches decrease slope length and prevent soil erosion on downstream plots. However, since water erosion hazard and ditch network geometries are highly variable in vineyards landscape and since ditch building and maintaining are costly, the objective of this study was to identify and map the resulting efficiency of ditch networks in preventing soil erosion. For a given area, a ditch network efficiency is defined here as the balance between the network density, i.e. network cumulated length for a given area unit, and the erosion sensitivity over an area which measures the performance of the ditch network in limiting soil erosion. The erosion efficiency of ditch networks was thus identified using both i) computer generated ditch networks with various spatial configurations and ii) the stream power index as an erosion sensitivity indicator, computed from a DTM in which each ditch network was burned. The stream power index of the actual networks were compared with a set of generated networks whose density and topology were selected to maximize the performance in preventing soil erosion thanks to the use of a self-developed optimized stochastic network generator. For four 1 km2 hillslopes, we showed that the performances of actual networks to prevent soil erosion was among the best that were obtained by simulated networks with even greater densities. Furthermore, we showed that the stream power index values that accounted for the actual ditch networks to prevent soil erosion hazard was both minimal and weakly variable in the whole study area (30 km2 ) at hillslope scale, whatever the other erosion factors, namely topography and landuse. This suggested that densities and topologies of actual ditch networks in the catchment have been optimized by farmers through individual acts along the last centuries in order to limit the soil erosion hazard. This also confirms there is very little room to propose new ditch network spatial configurations that better prevent vineyards soil erosion.