Érosion et transport éoliens et hydriques dans les écosystèmes de broussailles, de prairies et de forêts semi-arides : quantification de la dominance du transport horizontal entraîné par le vent

Résumé L'érosion des sols est un processus important dans les écosystèmes de terres arides, mais les mesures et les comparaisons de l'érosion éolienne et de l'érosion hydrique dans et entre ces écosystèmes font défaut. Ici, nous comparons les mesures de terrain de l'érosion et du transport éoliens avec l'érosion et le transport hydriques issus d'une simulation de pluie pour trois écosystèmes semi-arides différents : une broussaille près de Carlsbad, au Nouveau-Mexique ; une prairie près de Denver, au Colorado ; et une forêt près de Los Alamos, au Nouveau-Mexique. En plus de comparer les pertes par érosion d'une zone, nous proposons un cadre pour comparer le transport de masse horizontal des matériaux entraînés par le vent et l'eau comme métrique pour la redistribution locale des sols. Les taux d'érosion médians dus au vent pour les mesures de flux de masse vertical (g m −2 j −1 ) étaient de 1,5 × 10 −2 pour la broussaille, 8,3 × 10 −3 pour la prairie, et 9,1 × 10 −3 pour la forêt. Le transport entraîné par le vent à partir des mesures de flux de masse horizontal était le plus élevé dans la broussaille (15,0 g m −2 j −1 ), suivi par la prairie (1,5 g m −2 j −1 ) et les sites forestiers (0,17 g m −2 j −1 ). Les projections annuelles tenant compte de la météorologie à long terme du site suggèrent que l'érosion éolienne dépasse l'érosion hydrique dans la broussaille d'environ 33 fois et d'environ cinq fois dans la forêt, mais pas dans la prairie, où la haute teneur en argile des sols a contribué à de plus grandes quantités d'érosion hydrique : l'érosion hydrique a dépassé l'érosion éolienne d'environ trois fois. Le transport horizontal par le vent était supérieur à celui par l'eau pour les trois systèmes, de manière écrasante dans la broussaille (facteur d'environ 2200). Nos résultats, qui comprennent certaines des seules mesures d'érosion éolienne à ce jour pour des prairies et des forêts semi-arides, fournissent une base pour hypothétiser des tendances dans l'érosion éolienne et hydrique entre les écosystèmes, soulignent l'importance de l'érosion éolienne et du transport dans les écosystèmes semi-arides, et ont des implications pour la géomorphologie des surfaces terrestres, le transport de contaminants et la biogéochimie des écosystèmes. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.