La caractérisation et la quantification des transferts sédimentaires dans les hydrosystèmes bas-normands constituent aujourd’hui des enjeux majeurs, non seulement en termes de connaissance du fonctionnement des hydrosystèmes, mais également pour la gestion des milieux et de leurs ressources naturelles (Directive Cadre sur l’Eau, Loi sur l’Eau et les Milieux Aquatiques). En effet, les conséquences associées à ces transferts peuvent être catastrophiques pour les populations (inondations, pollutions), pour les écosystèmes continentaux et aquatiques ou la biodiversité. Les quantifications menées aux exutoires de différents bassins versants bocagers soulignent régulièrement l’importance des transferts sédimentaires. Cependant, l’origine des sédiments et les modalités de leur transfert entre les zones de production et le cours d’eau restent difficiles à déterminer. En effet, si de nombreux stockages intermédiaires peuvent intervenir en amont des haies, l’organisation de l’occupation du sol et des structures paysagères (fossés, routes, etc.) peuvent également se combiner pour former un réseau de drainage artificiel susceptible de connecter au chenal principal des surfaces parfois très éloignées du cours d’eau. Comprendre les dynamiques hydro-sédimentaires internes à un bassin versant bocager nécessite donc de s’interroger sur le rôle des interactions entre les différentes composantes du milieu (parcelles, réseaux de haies, voirie et fossés) et ses conséquences sur la capacité des sédiments à rejoindre le cours d’eau. Pour cela, nous proposons ici une méthodologie permettant de dresser une cartographie des surfaces potentiellement connectées au réseau hydrographique en domaine bocager. Cette méthode, appliquée à trois petits bassins versants bas-normands, développe une approche plus dynamique du système érosif qui permet d’identifier les surfaces potentiellement contributives à la charge solide d’un bassin versant bocager, ce qui constitue une étape préalable indispensable à l’estimation de la connectivité sédimentaire entre versants et cours d’eau au sein de bassins versants bocagers.

Les transferts hydro-sédimentaires de surface qui ont lieu sur les versants influencent sensiblement les différents compartiments des hydrosystèmes et génèrent de multiples aléas (érosion des sols, pollution de l’eau, inondations aux exutoires, etc.). Dans les hydrosystèmes de faible énergie, tels qu’on les rencontre dans le nord-ouest de la France, appréhender les dynamiques d’écoulement sur les versants nécessite en premier lieu de s’intéresser aux rôles respectifs de chacune des entités du paysage (parcelles agricoles, haie, fossé, etc.) et aux interactions qu’elles engendrent avec les transferts hydro-sédimentaires. Dans cet article nous proposons une double approche (modélisatrice et géomorphologique) pour mieux formaliser les liens qui unissent la structure paysagère aux processus de transferts hydro-sédimentaires. Dans une première approche, un modèle développé sous Système Multi-Agents a été conçu en vue de développer des indices d’analyse spatiale capables de mesurer l’impact de la structure paysagère sur la connectivité structurelle. Les premiers résultats de cette approche exploratoire montrent la pertinence d’un tel outil pour une meilleure compréhension des interactions processus/paysage et ouvre des pistes pour l’évaluation de la connectivité fonctionnelle. Cette dernière est ici appréhendée par un travail de quantification des flux hydro-sédimentaires au cours de différents épisodes de ruissellement. Le travail s’est déroulé sur un petit bassin versant normand agricole (17,6 km²). Les résultats de cette approche géomorphologique mettent en évidence des effets de seuils hydrologiques, de disponibilité des stocks sédimentaires ainsi que des effets d’échelles dont la bonne compréhension est fondamentale pour mieux appréhender la connectivité fonctionnelle et la complexité des processus.

De nombreux enjeux socio-économiques et environnementaux sont associés aux transferts hydro-sédimentaires qui s’organisent au sein des hydrosystèmes, depuis les parcelles agricoles jusqu’aux cours d’eau : pollution diffuse, diminution de la fertilité des sols, pertes en sol, crues turbides, etc. Si les conditions d’initiation de ces transferts sont bien connues à l’échelle de la parcelle agricole, les dynamiques d’écoulements qui se produisent sur les versants restent mal connues, et ce particulièrement dans les petits hydrosystèmes bocagers du nord-ouest de la France, où la mosaïque paysagère et notamment la présence plus ou moins importante de réseaux linéaires (haies, routes, fossés…) tend à complexifier leur dynamique spatiale. Connaître les conditions de transfert est pourtant nécessaire en vue d’une gestion intégrée des bassins versants. Aussi, cette étude propose d’utiliser la simulation multi-agents comme outils d’aide à la décision pour mieux appréhender le rôle des réseaux linéaires d’origines anthropiques sur le parcours des écoulements de surface. L’approche menée, dite ascendante, permet d’analyser l’importance des interactions locales qui ont lieu entre chaque entité linéaire pour mieux comprendre le comportement hydrologique global d’un bassin versant. Un premier indice d'analyse spatiale, caractérisant l’impact des réseaux linéaires sur le parcours des écoulements de surface, est proposé ici à partir des simulations numériques. Cet article ouvre également une discussion méthodologique en analysant la pertinence des systèmes multi-agents en tant qu’outils de diagnostic et d’aide à la gestion des espaces sensibles aux processus de transferts hydro-sédimentaires.

Land use and landscape structure play an important role in the functioning of flash floods on the arable plateaus of northern France. Landscape structures have changed considerably over the last decades with an increase in runoff-producing surfaces and an enlargement of the plots. This evolution results in an increase in runoff volumes accompanied by an increasingly easy diffusion of runoff on the slopes. There is therefore potentially an increasingly frequent and important spatial connectivity from the plots to the thalwegs, which can lead to the formation of flash floods. This study proposes to model this diachronic evolution of connectivity in a small agricultural basin of Seine Maritime using a multiagent system (MAS) and to develop synthetic indicators characterising these spatial links in the flow processes. The model outputs show that spatial connectivity has been steadily increasing over the past 70 years due to the enlargement of the parcel grid and the growth of runoff surfaces. For example, for the same 20 mm/h rainfall, the connectivity indicator increases from 40.99% (in 1947) to 78.33% (in 2015). This observation is observed for all levels of rainfall intensity, including the lowest. This modelling, carried out for a 116 ha basin in arable farming, can be transposed to all small agricultural basins.

Le paysage bocager des régions du nord-ouest de la France a subi d'importantes transformations depuis le milieu du XXème siècle, sa structure ayant été altérée par le remembrement, la rationalisation et l'agrandissement des parcelles, ainsi que par l’arasement des haies. Les conséquences environnementales de ces mutations paysagères sont importantes : érosion hydrique, pollution des milieux aquatiques, perte en biodiversité. L’objectif de l’article est d’étudier la trajectoire d’évolution d’un espace agricole représentatif des mutations qui affectent les paysages bocagers depuis deux siècles. À travers l’exemple d’un petit bassin versant historiquement bocager du Calvados (Le Tortillon), la méthodologie repose sur une approche géohistorique, combinant l’utilisation d’archives, notamment cadastrales, et d’images aériennes au sein d’un Système d’Information Géographique (SIG). Bien que les cadastres renseignent précisément sur l’occupation du sol des paysages du XIXème siècle, l’article questionne sur la pertinence de leur représentation au niveau de la structure paysagère. Les résultats de deux siècles de trajectoire paysagère montrent l’évolution de l’occupation du sol et de la structure bocagère. Notamment, la régression continue des linéaires de haies depuis les années 1940 en lien avec l’ouverture des paysages, le remembrement et l’augmentation fulgurante de la surface des parcelles agricoles. Les résultats de ces siècles de mutations, permettent d’apporter un nouvel éclairage sur la trajectoire d’un paysage bocager depuis deux siècles et d’appréhender le paysage de demain.