Scientific Journal Sustainability 2021

Hillslope Erosion Mitigation: An Experimental Proof of a Nature‐Based Solution

Abstract:

Soil erosion during rainfall events is affected by several factors, such as topography, soil type, land management, and vegetation cover.

In this study, a series of tests investigates the influence of selected perennial herbaceous plants with a deep and strong rooting system, called MC1, on runoff generation and soil erosion.

The tests on the investigated nature‐based solution have been performed in the Cape Fear experimental hillslope with natural and artificial rainfall and for different vegetation heights.

For all the experiments, runoff, soil moisture, and erosion data were observed and collected. The results obtained in this study suggest the following conclusions:

(1) MC1 is effective in terms of soil erosion reduction already with a minimum vegetation height equal to 30 cm;

(2) MC1 maximum efficiency, in terms of soil loss reduction, has been reached for a vegetation height equal to 70 cm;

(3) In terms of the eroded material, the use of MC1 allows for a reduction of soil loss up to 300 times higher than the bare soil condition;

(4) The use of MC1 allows for a reduction in the runoff coefficient up to 1/3 of the corresponding value in the bare soil condition.

Résumé:

L’érosion des sols lors des événements pluvieux est influencée par plusieurs facteurs, tels que la topographie, le type de sol, la gestion des terres et la couverture végétale. Dans cette étude, une série de tests a été réalisée pour étudier l’influence de plantes herbacées vivaces sélectionnées, dotées d’un système racinaire profond et fort, appelées MC1, sur la génération de ruissellement et l’érosion des sols.

Les tests sur la solution naturelle étudiée ont été réalisés sur le versant expérimental de Cape Fear avec des pluies naturelles et artificielles et pour différentes hauteurs de végétation. Pour toutes les expériences, les données de ruissellement, d’humidité du sol et d’érosion ont été observées et collectées.

Les résultats obtenus dans cette étude suggèrent les conclusions suivantes :

(1) MC1 est efficace en termes de réduction de l’érosion des sols, même avec une hauteur de végétation minimale de 30 cm ;

(2) L’efficacité maximale de MC1, en termes de réduction des pertes de sol, a été atteinte pour une hauteur de végétation de 70 cm ;

(3) En termes de matériau érodé, l’utilisation de MC1 permet une réduction des pertes de sol jusqu’à 300 fois supérieure à celle du sol nu ;

(4) L’utilisation de MC1 permet une réduction du coefficient de ruissellement jusqu’à 1/3 de la valeur correspondante dans le cas du sol nu.

 

To view the University of Tuscia’s experimental data demonstrating Reinforced Grasslands’ ability to withstand a rainfall intensity of 2200 millimeters per square meter per day, please click here: https://www.pratiarmati.it/articoli-scientifici/i-prati-armati-hanno-resistito-a-2-200-litri-m2-in-24-ore-nessuna-erosione/ 

 

 

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