Abstract
La Chine est actuellement confrontée à de sérieux problèmes environnementaux et est listée parmi les pays qui contribuent le plus à la pollution et à la destruction de l'environnement mondial. En particulier, la Chine du Sud est une zone naturellement sujette aux glissements de terrain à cause de conditions tectoniques, climatiques et anthropiques particulièrement défavorables. Depuis la fin des années 1990, l'Etat chinois a mis en place des politiques de reforestation de grande envergure, mais le choix des espèces les plus adaptées n'est pas aisé. En introduction sont développés les phénomènes de glissement de terrain, le contexte socio-politique de la Chine du Sud ainsi que la discipline d'éco-ingénierie, afin de préciser les périmètres au sein desquels cette thèse se situe. Ainsi, ce travail (i) se concentre sur l'étude des glissements de terrain superficiels, (ii) se place dans l'exigence de solutions peu coûteuses utilisant des espèces végétales locales, et (iii) concerne les trois échelles suivantes : racine, plante et point chaud de dégradation. A l'intérieur de ces cadres géographique, sociologique, politique et scientifique, la thèse a pour objectif de répondre à la question scientifique : quelles espèces et quelles architectures racinaires sont les plus efficaces pour stabiliser les pentes abruptes de la Chine du Sud ? Afin de répondre à cette question, à la fois les données de terrain (en Chine du Sud), les expériences de laboratoire (en France) et la formulation de concepts sont mobilisées. Les résultats sont organisés en deux chapitres. Le premier chapitre permet d'identifier un panel de traits pertinents et non redondants évaluant l'efficacité d'une espèce pour la stabilisation des pentes puis s'appuie sur ce panel afin de sélectionner les espèces chinoises les plus efficaces. Le deuxième chapitre pose la question de l'efficacité de la présence de racines pour stabiliser les pentes, tout d'abord sous l'angle des processus mécaniques, puis sous l'angle des processus hydriques. Enfin, la discussion aborde les limites de ce travail et propose de nouvelles pistes de recherche. Les traits racinaires pertinents pour évaluer l'efficacité des racines à stabiliser le sol sont la contrainte et la déformation maximale en tension, la concentration en azote et la concentration en sucres solubles. Les espèces les plus efficaces parmi les neuf espèces pionnières mesurées sur les pentes chinoises sont Pueraria stricta, une légumineuse originaire d'Asie du Sud-Est et plantée dans le cadre des programmes de reforestation, et Artemisia codonocephala, une Asteracée native de Chine du Sud. Des préconisations concernant les neuf espèces sont présentées, pour l'utilisation de leurs qualités en écoingénierie. Du point de vue mécanique comme du point de vue hydrique, c'est la conjonction des effets des racines de structure et des racines fines qui importe. Les racines de structure sans racines fines ne sont pas optimales et peuvent même faire apparaître des lignes de fragilité. Plus précisément, les racines de structure sont particulièrement bienvenues vers l'aval de la pente pour des raisons à la fois mécaniques et hydriques. Les racines fines seules ne sont pas optimales non plus, elles peuvent faire apparaître localement des zones de faiblesse qui, si elles sont proches, participeront au déclenchement d'un glissement de terrain. L'organisation des ramifications est également particulièrement importante : denses sur tout le profil racinaire, elles améliorent la stabilité mécanique. Orientées vers l'aval de la pente, elles améliorent la stabilité hydrique. Les limites de cette thèse pointent la difficulté du choix des indicateurs et de leur évolution dans le temps. Une autre limite réside en la difficulté à évaluer les relations entre les racines et le sol, car la seule résistance des racines n'est pas suffisante pour empêcher le sol de glisser. Enfin, l'intégration spatiale des propriétés racinaires demeure malaisée. En conclusion, cette thèse contribue à améliorer les connaissances concernant le matériau végétal à disposition sur les montagnes de Chine du Sud. Ses résultats viendront optimiser les actions d'éco-ingénierie en stabilité des pentes. Elle améliore également la connaissance des processus en jeu entre les racines et leur milieu lors d'un glissement de terrain