L’érosion éolienne est la mise en mouvement des agrégats constitutifs du sol sous l’action du vent. Elle est à l’origine chaque année de l’émission de millions de tonnes d’aérosols (les aérosols terrigènes plus couramment appelés aérosols désertiques) dans l’atmosphère. Dans les zones où ils sont émis (principalement les régions arides et semi-arides du globe), ces aérosols représentent une perte en nutriments pour les sols dont ils sont issus, ce qui peut mettre en péril l’agriculture qui peut se développer en périphérie des déserts. Une fois dans l’atmosphère, les aérosols désertiques vont pouvoir interagir avec les rayonnements solaires et telluriques, modifiant le bilan radiatif terrestre. A l’heure actuelle, cet impact des aérosols désertiques sur le bilan radiatif terrestre reste cependant entaché d’une forte incertitude (cf. le dernier rapport du GIEC). Enfin, en zones de retombées, ces aérosols vont représenter une source de nutriments importante, voire unique, pour certains écosystèmes terrestres et marins.

Compte tenu des impacts de l’érosion éolienne et des aérosols désertiques sur le système terrestre, le projet de recherche que je développe à l’IRD vise à évaluer comment les modifications d’usage des terres (mise en culture, changement des pratiques agricoles…) et les évolutions attendues du climat (via des variables comme les précipitations, la température, la vitesse du vent…) influencent (ou influenceront) l’érosion des sols sous l’action du vent en zones semi-arides.

L’approche proposée pour répondre à cette question repose sur des études fines de processus à l’interface sol-atmosphère, sur la formulation de paramétrisations utilisables aussi bien à l’échelle de la parcelle qu’à l’échelle de la région, sur des méthodes de restitution des données d’entrée à la précision et à la résolution requises et enfin sur la réalisation de simulations numériques régionales validées par des données adéquates. En termes d’outils, l’approche proposée combine expériences sur parcelles, utilisation d’observations satellitaires et mise en œuvre d’outils de modélisation 3D à différentes échelles. In fine, l’analyse de ces simulations doit permettre de proposer et/ou d’évaluer des stratégies de gestion des surfaces agricoles mieux adaptées au regard de l’érosion éolienne.

Wind erosion is the movement of soil aggregates under the action of wind. Every year, it is responsible for the emission of millions of tonnes of aerosols (more commonly known as desert dust) into the atmosphere. In the areas where these aerosols are emitted (mainly the arid and semi-arid regions of the globe), these aerosols represent a loss of nutrients for the soils from which they originate, which can threaten the agriculture that can develop on the periphery of deserts. Once in the atmosphere, desert dust will be able to interact with solar and terrestrial radiations, modifying the Earth’s radiation budget. Today, however, the impact of desert dust on the Earth’s radiation budget remains highly uncertain (see the latest IPCC report). Finally, in deposition areas, these aerosols will be a major, if not the only, source of nutrients for certain terrestrial and marine ecosystems.

Given the impacts of wind erosion and desert aerosols on the Earth system, the research project I am developing at the IRD aims at assessing how changes in land use (e.g., changes in agricultural practices) and the expected changes in climate (via variables such as rainfall, temperature, surface wind speed, etc.) influence (or will influence) wind erosion in semi-arid areas.

The approach proposed to answer this question is based on detailed studies of processes at the soil-atmosphere interface, on the formulation of parameterisations that can be used both at the plot and regional scales, on methods for the restitution of input data at the required accuracy and resolution, and finally on the production of regional numerical simulations validated by adequate data. In terms of tools, the proposed approach combines experiments on experimental/natural plots, use of satellite observations and implementation of 3D modelling tools at different scales. In the end, the analysis of these simulations should make it possible to propose and/or evaluate agricultural land management strategies that are better adapted to wind erosion.