Érosion et structure paysagère dans un bassin versant viticole (Mercurey, Bourgogne) : des enjeux actuels aux dynamiques holocènes

Many small-scale studies show that erosive processes are exacerbated by human activities. However, landscape’s anthropization takes different forms, hence the interest of local studies to capture these specificities and to assess the influence of landscape structure on soil erosion. We aim to discuss the relationship between landscapes’ cultivation and sediment cascade efficiency in transmitting sediments to the outlet of a watershed on which the Mercurey vineyard is located. This catchment is structurally affected by soil erosion and well-known for its long-time winegrowing function which gives it the potential to extend this work to past periods. The approach adopted is systemic, multidisciplinary, combining geomorphology, sedimentology, anthracology, field metrology, geomatics and modelling, and developed on different time scales (current and long-term). The results underline that, at the current scale, sediment transfers to the outlet are low despite the high erosive potential of the vineyard context. We highlight that the hydraulic correction infrastructures installed in the vineyard, in order to collect the eroded sediments on the hillslopes and transfer them to artificial traps downstream, are at the origin of this paradoxical situation. They break the sediment connectivity of the catchment area. Secondly, the reconstruction of the evolution of the sediment cascade over the last five millennia has shown that the evolution of the sediment connectivity is influenced by the anthropic organization of the landscape (orientation of the vine rows in relation to the slope, stony agricultural developments, places where vines are grown, etc.), particularly since the Roman period.De nombreuses études à petite échelle montrent que les processus érosifs sont exacerbés par les activités humaines. Cependant, l’anthropisation d’un paysage revêt différentes formes, d’où l’intérêt d’études locales pour saisir ces spécificités et évaluer l’influence de la structure paysagère sur l’érosion des sols. L’objectif de cette thèse est de discuter la relation entre la mise en culture des territoires et l’efficacité de la cascade sédimentaire à transmettre les sédiments à l’exutoire d’un bassin versant sur lequel est adossé le vignoble de Mercurey. Cet impluvium est structurellement affecté par les pertes en sol et son caractère viticole, réputé pour sa grande stabilité dans le temps, permet d’étendre ce travail aux périodes passées. La démarche adoptée est systémique, pluridisciplinaire, combinant géomorphologie, sédimentologie, anthracologie, métrologie de terrain, géomatique et modélisation, et développée à différentes échelles de temps (actuel et temps long). Les résultats soulignent que les transferts sédimentaires à l’exutoire sont aujourd’hui limités malgré le fort potentiel érosif du contexte viticole. Nous mettons en évidence que les infrastructures de correction hydraulique installées dans le vignoble, afin de collecter les sédiments érodés sur les versants et les transférer vers des pièges artificiels en aval, sont à l’origine de cette situation paradoxale. Elles permettent de casser la connectivité sédimentaire du bassin versant. Ensuite, la reconstitution du fonctionnement de la cascade sédimentaire sur les cinq derniers millénaires a montré que l’évolution de la connectivité sédimentaire est influencée par l’organisation anthropique du paysage (orientation des rangs de vigne par rapport à la pente, aménagements agricoles empierrés, lieux de culture de la vigne, etc.), notamment depuis la période romaine

Érosion et structure paysagère dans un bassin versant viticole (Mercurey, Bourgogne) : des enjeux actuels aux dynamiques holocènes

Many small-scale studies show that erosive processes are exacerbated by human activities. However, landscape’s anthropization takes different forms, hence the interest of local studies to capture these specificities and to assess the influence of landscape structure on soil erosion. We aim to discuss the relationship between landscapes’ cultivation and sediment cascade efficiency in transmitting sediments to the outlet of a watershed on which the Mercurey vineyard is located. This catchment is structurally affected by soil erosion and well-known for its long-time winegrowing function which gives it the potential to extend this work to past periods. The approach adopted is systemic, multidisciplinary, combining geomorphology, sedimentology, anthracology, field metrology, geomatics and modelling, and developed on different time scales (current and long-term). The results underline that, at the current scale, sediment transfers to the outlet are low despite the high erosive potential of the vineyard context. We highlight that the hydraulic correction infrastructures installed in the vineyard, in order to collect the eroded sediments on the hillslopes and transfer them to artificial traps downstream, are at the origin of this paradoxical situation. They break the sediment connectivity of the catchment area. Secondly, the reconstruction of the evolution of the sediment cascade over the last five millennia has shown that the evolution of the sediment connectivity is influenced by the anthropic organization of the landscape (orientation of the vine rows in relation to the slope, stony agricultural developments, places where vines are grown, etc.), particularly since the Roman period.De nombreuses études à petite échelle montrent que les processus érosifs sont exacerbés par les activités humaines. Cependant, l’anthropisation d’un paysage revêt différentes formes, d’où l’intérêt d’études locales pour saisir ces spécificités et évaluer l’influence de la structure paysagère sur l’érosion des sols. L’objectif de cette thèse est de discuter la relation entre la mise en culture des territoires et l’efficacité de la cascade sédimentaire à transmettre les sédiments à l’exutoire d’un bassin versant sur lequel est adossé le vignoble de Mercurey. Cet impluvium est structurellement affecté par les pertes en sol et son caractère viticole, réputé pour sa grande stabilité dans le temps, permet d’étendre ce travail aux périodes passées. La démarche adoptée est systémique, pluridisciplinaire, combinant géomorphologie, sédimentologie, anthracologie, métrologie de terrain, géomatique et modélisation, et développée à différentes échelles de temps (actuel et temps long). Les résultats soulignent que les transferts sédimentaires à l’exutoire sont aujourd’hui limités malgré le fort potentiel érosif du contexte viticole. Nous mettons en évidence que les infrastructures de correction hydraulique installées dans le vignoble, afin de collecter les sédiments érodés sur les versants et les transférer vers des pièges artificiels en aval, sont à l’origine de cette situation paradoxale. Elles permettent de casser la connectivité sédimentaire du bassin versant. Ensuite, la reconstitution du fonctionnement de la cascade sédimentaire sur les cinq derniers millénaires a montré que l’évolution de la connectivité sédimentaire est influencée par l’organisation anthropique du paysage (orientation des rangs de vigne par rapport à la pente, aménagements agricoles empierrés, lieux de culture de la vigne, etc.), notamment depuis la période romaine

Érosion et structure paysagère dans un bassin versant viticole (Mercurey, Bourgogne) : des enjeux actuels aux dynamiques holocènes

Many small-scale studies show that erosive processes are exacerbated by human activities. However, landscape’s anthropization takes different forms, hence the interest of local studies to capture these specificities and to assess the influence of landscape structure on soil erosion. We aim to discuss the relationship between landscapes’ cultivation and sediment cascade efficiency in transmitting sediments to the outlet of a watershed on which the Mercurey vineyard is located. This catchment is structurally affected by soil erosion and well-known for its long-time winegrowing function which gives it the potential to extend this work to past periods. The approach adopted is systemic, multidisciplinary, combining geomorphology, sedimentology, anthracology, field metrology, geomatics and modelling, and developed on different time scales (current and long-term). The results underline that, at the current scale, sediment transfers to the outlet are low despite the high erosive potential of the vineyard context. We highlight that the hydraulic correction infrastructures installed in the vineyard, in order to collect the eroded sediments on the hillslopes and transfer them to artificial traps downstream, are at the origin of this paradoxical situation. They break the sediment connectivity of the catchment area. Secondly, the reconstruction of the evolution of the sediment cascade over the last five millennia has shown that the evolution of the sediment connectivity is influenced by the anthropic organization of the landscape (orientation of the vine rows in relation to the slope, stony agricultural developments, places where vines are grown, etc.), particularly since the Roman period.De nombreuses études à petite échelle montrent que les processus érosifs sont exacerbés par les activités humaines. Cependant, l’anthropisation d’un paysage revêt différentes formes, d’où l’intérêt d’études locales pour saisir ces spécificités et évaluer l’influence de la structure paysagère sur l’érosion des sols. L’objectif de cette thèse est de discuter la relation entre la mise en culture des territoires et l’efficacité de la cascade sédimentaire à transmettre les sédiments à l’exutoire d’un bassin versant sur lequel est adossé le vignoble de Mercurey. Cet impluvium est structurellement affecté par les pertes en sol et son caractère viticole, réputé pour sa grande stabilité dans le temps, permet d’étendre ce travail aux périodes passées. La démarche adoptée est systémique, pluridisciplinaire, combinant géomorphologie, sédimentologie, anthracologie, métrologie de terrain, géomatique et modélisation, et développée à différentes échelles de temps (actuel et temps long). Les résultats soulignent que les transferts sédimentaires à l’exutoire sont aujourd’hui limités malgré le fort potentiel érosif du contexte viticole. Nous mettons en évidence que les infrastructures de correction hydraulique installées dans le vignoble, afin de collecter les sédiments érodés sur les versants et les transférer vers des pièges artificiels en aval, sont à l’origine de cette situation paradoxale. Elles permettent de casser la connectivité sédimentaire du bassin versant. Ensuite, la reconstitution du fonctionnement de la cascade sédimentaire sur les cinq derniers millénaires a montré que l’évolution de la connectivité sédimentaire est influencée par l’organisation anthropique du paysage (orientation des rangs de vigne par rapport à la pente, aménagements agricoles empierrés, lieux de culture de la vigne, etc.), notamment depuis la période romaine

Comment monter et descendre dans les échelles temporelles en dépassant la dichotomie temps long/temps court ? - 05 novembre 2019

L’atelier 5 est heureux de vous convier à un séminaire consacré à la question de la complémentarité des échelles temporelles. Organisé par Étienne Cossart et Brian Chaize, ce séminaire s’intitule Comment monter et descendre dans les échelles temporelles en dépassant la dichotomie temps long/temps court ? Nous vous donnons rendez-vous de 09h30 à 12h30 le 05 novembre prochain à la plateforme OMEAA située sur le campus « Porte des Alpes » de l’Université Lumière Lyon II. A titre informatif, v..

Erosion and Landscape Structure in a Vineyard Catchment (Mercurey, Burgundy, France) : From Current to Holocene Perspectives

De nombreuses études à petite échelle montrent que les processus érosifs sont exacerbés par les activités humaines. Cependant, l’anthropisation d’un paysage revêt différentes formes, d’où l’intérêt d’études locales pour saisir ces spécificités et évaluer l’influence de la structure paysagère sur l’érosion des sols. L’objectif de cette thèse est de discuter la relation entre la mise en culture des territoires et l’efficacité de la cascade sédimentaire à transmettre les sédiments à l’exutoire d’un bassin versant sur lequel est adossé le vignoble de Mercurey. Cet impluvium est structurellement affecté par les pertes en sol et son caractère viticole, réputé pour sa grande stabilité dans le temps, permet d’étendre ce travail aux périodes passées. La démarche adoptée est systémique, pluridisciplinaire, combinant géomorphologie, sédimentologie, anthracologie, métrologie de terrain, géomatique et modélisation, et développée à différentes échelles de temps (actuel et temps long). Les résultats soulignent que les transferts sédimentaires à l’exutoire sont aujourd’hui limités malgré le fort potentiel érosif du contexte viticole. Nous mettons en évidence que les infrastructures de correction hydraulique installées dans le vignoble, afin de collecter les sédiments érodés sur les versants et les transférer vers des pièges artificiels en aval, sont à l’origine de cette situation paradoxale. Elles permettent de casser la connectivité sédimentaire du bassin versant. Ensuite, la reconstitution du fonctionnement de la cascade sédimentaire sur les cinq derniers millénaires a montré que l’évolution de la connectivité sédimentaire est influencée par l’organisation anthropique du paysage (orientation des rangs de vigne par rapport à la pente, aménagements agricoles empierrés, lieux de culture de la vigne, etc.), notamment depuis la période romaine.Many small-scale studies show that erosive processes are exacerbated by human activities. However, landscape’s anthropization takes different forms, hence the interest of local studies to capture these specificities and to assess the influence of landscape structure on soil erosion. We aim to discuss the relationship between landscapes’ cultivation and sediment cascade efficiency in transmitting sediments to the outlet of a watershed on which the Mercurey vineyard is located. This catchment is structurally affected by soil erosion and well-known for its long-time winegrowing function which gives it the potential to extend this work to past periods. The approach adopted is systemic, multidisciplinary, combining geomorphology, sedimentology, anthracology, field metrology, geomatics and modelling, and developed on different time scales (current and long-term). The results underline that, at the current scale, sediment transfers to the outlet are low despite the high erosive potential of the vineyard context. We highlight that the hydraulic correction infrastructures installed in the vineyard, in order to collect the eroded sediments on the hillslopes and transfer them to artificial traps downstream, are at the origin of this paradoxical situation. They break the sediment connectivity of the catchment area. Secondly, the reconstruction of the evolution of the sediment cascade over the last five millennia has shown that the evolution of the sediment connectivity is influenced by the anthropic organization of the landscape (orientation of the vine rows in relation to the slope, stony agricultural developments, places where vines are grown, etc.), particularly since the Roman period

Érosion et structure paysagère dans un bassin versant viticole (Mercurey, Bourgogne) : des enjeux actuels aux dynamiques holocènes

Many small-scale studies show that erosive processes are exacerbated by human activities. However, landscape’s anthropization takes different forms, hence the interest of local studies to capture these specificities and to assess the influence of landscape structure on soil erosion. We aim to discuss the relationship between landscapes’ cultivation and sediment cascade efficiency in transmitting sediments to the outlet of a watershed on which the Mercurey vineyard is located. This catchment is structurally affected by soil erosion and well-known for its long-time winegrowing function which gives it the potential to extend this work to past periods. The approach adopted is systemic, multidisciplinary, combining geomorphology, sedimentology, anthracology, field metrology, geomatics and modelling, and developed on different time scales (current and long-term). The results underline that, at the current scale, sediment transfers to the outlet are low despite the high erosive potential of the vineyard context. We highlight that the hydraulic correction infrastructures installed in the vineyard, in order to collect the eroded sediments on the hillslopes and transfer them to artificial traps downstream, are at the origin of this paradoxical situation. They break the sediment connectivity of the catchment area. Secondly, the reconstruction of the evolution of the sediment cascade over the last five millennia has shown that the evolution of the sediment connectivity is influenced by the anthropic organization of the landscape (orientation of the vine rows in relation to the slope, stony agricultural developments, places where vines are grown, etc.), particularly since the Roman period.De nombreuses études à petite échelle montrent que les processus érosifs sont exacerbés par les activités humaines. Cependant, l’anthropisation d’un paysage revêt différentes formes, d’où l’intérêt d’études locales pour saisir ces spécificités et évaluer l’influence de la structure paysagère sur l’érosion des sols. L’objectif de cette thèse est de discuter la relation entre la mise en culture des territoires et l’efficacité de la cascade sédimentaire à transmettre les sédiments à l’exutoire d’un bassin versant sur lequel est adossé le vignoble de Mercurey. Cet impluvium est structurellement affecté par les pertes en sol et son caractère viticole, réputé pour sa grande stabilité dans le temps, permet d’étendre ce travail aux périodes passées. La démarche adoptée est systémique, pluridisciplinaire, combinant géomorphologie, sédimentologie, anthracologie, métrologie de terrain, géomatique et modélisation, et développée à différentes échelles de temps (actuel et temps long). Les résultats soulignent que les transferts sédimentaires à l’exutoire sont aujourd’hui limités malgré le fort potentiel érosif du contexte viticole. Nous mettons en évidence que les infrastructures de correction hydraulique installées dans le vignoble, afin de collecter les sédiments érodés sur les versants et les transférer vers des pièges artificiels en aval, sont à l’origine de cette situation paradoxale. Elles permettent de casser la connectivité sédimentaire du bassin versant. Ensuite, la reconstitution du fonctionnement de la cascade sédimentaire sur les cinq derniers millénaires a montré que l’évolution de la connectivité sédimentaire est influencée par l’organisation anthropique du paysage (orientation des rangs de vigne par rapport à la pente, aménagements agricoles empierrés, lieux de culture de la vigne, etc.), notamment depuis la période romaine

Érosion et structure paysagère dans un bassin versant viticole (Mercurey, Bourgogne) : des enjeux actuels aux dynamiques holocènes

Many small-scale studies show that erosive processes are exacerbated by human activities. However, landscape’s anthropization takes different forms, hence the interest of local studies to capture these specificities and to assess the influence of landscape structure on soil erosion. We aim to discuss the relationship between landscapes’ cultivation and sediment cascade efficiency in transmitting sediments to the outlet of a watershed on which the Mercurey vineyard is located. This catchment is structurally affected by soil erosion and well-known for its long-time winegrowing function which gives it the potential to extend this work to past periods. The approach adopted is systemic, multidisciplinary, combining geomorphology, sedimentology, anthracology, field metrology, geomatics and modelling, and developed on different time scales (current and long-term). The results underline that, at the current scale, sediment transfers to the outlet are low despite the high erosive potential of the vineyard context. We highlight that the hydraulic correction infrastructures installed in the vineyard, in order to collect the eroded sediments on the hillslopes and transfer them to artificial traps downstream, are at the origin of this paradoxical situation. They break the sediment connectivity of the catchment area. Secondly, the reconstruction of the evolution of the sediment cascade over the last five millennia has shown that the evolution of the sediment connectivity is influenced by the anthropic organization of the landscape (orientation of the vine rows in relation to the slope, stony agricultural developments, places where vines are grown, etc.), particularly since the Roman period.De nombreuses études à petite échelle montrent que les processus érosifs sont exacerbés par les activités humaines. Cependant, l’anthropisation d’un paysage revêt différentes formes, d’où l’intérêt d’études locales pour saisir ces spécificités et évaluer l’influence de la structure paysagère sur l’érosion des sols. L’objectif de cette thèse est de discuter la relation entre la mise en culture des territoires et l’efficacité de la cascade sédimentaire à transmettre les sédiments à l’exutoire d’un bassin versant sur lequel est adossé le vignoble de Mercurey. Cet impluvium est structurellement affecté par les pertes en sol et son caractère viticole, réputé pour sa grande stabilité dans le temps, permet d’étendre ce travail aux périodes passées. La démarche adoptée est systémique, pluridisciplinaire, combinant géomorphologie, sédimentologie, anthracologie, métrologie de terrain, géomatique et modélisation, et développée à différentes échelles de temps (actuel et temps long). Les résultats soulignent que les transferts sédimentaires à l’exutoire sont aujourd’hui limités malgré le fort potentiel érosif du contexte viticole. Nous mettons en évidence que les infrastructures de correction hydraulique installées dans le vignoble, afin de collecter les sédiments érodés sur les versants et les transférer vers des pièges artificiels en aval, sont à l’origine de cette situation paradoxale. Elles permettent de casser la connectivité sédimentaire du bassin versant. Ensuite, la reconstitution du fonctionnement de la cascade sédimentaire sur les cinq derniers millénaires a montré que l’évolution de la connectivité sédimentaire est influencée par l’organisation anthropique du paysage (orientation des rangs de vigne par rapport à la pente, aménagements agricoles empierrés, lieux de culture de la vigne, etc.), notamment depuis la période romaine

Pluri-decennial erosion rates using SUM/ISUM and sediment traps survey in the Mercurey vineyards (Burgundy, France)

International audienceVineyards are often considered to be among the agricultural lands most sensitive to erosion. We used the Stock Unearthing Measurement/Improved Stock Unearthing Measurement (SUM/ISUM) method and sediment traps volume measurements to assess the pluri-decennial erosion rates on a sub-catchment of the Mercurey vineyards in Burgundy, France. The measured erosion rates were compared to local environmental conditions (such as slope, soil type, age of vines, etc.) to discuss the role of driving factors. We found that the mean erosion rate was 21.4 ± 3.1 t.ha−1.yr−1 on vine plots (from −3.2 ± 1.5 t.ha−1.yr−1 to 53 ± 5.8 t.ha−1.yr−1), while sediment accumulation rates in traps varied from 16.6 ± 5.9 (upslope) to 0.13 ± 0.05 (downslope). The measurements were characterized by variable error margins (from 7% to 43% of the measured value) that are directly correlated with erosion rates. Both slope (USLE-LS factor) and age of vines were identified as driving factors of soil erosion. Runoff is the main modality of erosion. The higher erodibility of soil during the first years after plantation (unconsolidated and bare soil); and the regular (every 15 to 20 years) backfilling of eroded plots with soil collected in downslope sediment traps can explain the effect of the age of vines on erosion. In spite of erosion control strategies, the measured rates remain higher than what can be tolerated for sustainable development of agriculture. Therefore, we suggest that the current erosion mitigation strategy should be complemented with other techniques that maintain soils on plots (e.g., grass strips on the interrows, mulching)

Spatial patterns of vineyard landscape evolution and their impacts on erosion susceptibility: RUSLE simulation applied in Mercurey (Burgundy, France) since the mid-20th century

International audienc

Coévolution du système géomorphologique et du paysage de Mercurey (Bourgogne, France) : hypothèse d'une stratégie précoce de gestion de la ressource en sol

International audienc