Pourquoi y a-t-il des #inondations après une #sécheresse ?

Si tu te demandes pourquoi le métro parisien ressemble au Titanic en train de couler à la moindre #pluie ou #orage en ce moment, tu as peut-être déjà cherché la réponse sur internet. 

Lien vers une vidéo montrant une inondation dans le métro parisien. La vidéo est centrée sur l’eau qui coule abondamment dans l’escalier.

Source : https://www.youtube.com/watch?v=uPwB87R8eK4

La seule réponse qu’on trouve c’est « la sécheresse fait qu’une couche imperméable se forme sur les sols ». Alors. C’est pas faux hein, mais c’est un peu léger comme explication. Je vais donc essayer de t’expliquer pourquoi et comment cette couche se forme !

 1) Composition du sol

Le premier point à aborder c’est la composition du sol. Les sols sont composés de 3 parties :

–          une partie solide 50% du sol

–          une partie liquide 25%

–          et une partie gazeuse 25%

La fraction solide est elle-même composée de différentes parties :

– une partie minérale, en gros c’est de la roche, des cailloux plus ou moins petits

– une partie organique, c’est à dire qui vient du vivant. Là-dedans il y a de tout, des plantes, des animaux, des micro-organismes, vivants mais aussi morts et plus ou moins décomposés. Et toutes sortes de déjections. On parle de matière organique pour parler de tout ça. La matière organique décomposée et « travaillée » par le sol, tu la connais, on appelle ça l’humus (ou matière organique stable).

Sur la gauche est représentée la phase solide du sol. Il s’agit d’un diagramme camembert gris rempli à 95%, il représente les constituants minéraux. Les 5 % restants de couleur marron sont les constituants organiques.
Sur la droite, les constituants organiques sont détaillés dans un autre diagramme camembert couleur brun. 85% du diagramme  représente les matières organiques, 10% les racines en vert et 5% les organismes vivants en rouge clair.

L’humus représente la plus grande partie de la matière organique.

Mais là on va surtout regarder la partie minérale. La partie dure, la vraie. S’il y a bien un point à retenir avec ce morceau, c’est que c’est surtout la taille qui compte. Et on a même donné un nom à ça : la granulométrie.

C’est simplement classer les parties minérales du sol en fonction de leur taille.

Echelle granulométrique.
Représentation des différentes catégories de taille de particules du sol.
De gauche à droite :

argile en brun foncé < à 2µm ; limons fins en brun moyen de 2 µm à 20 µm ; limons grossiers en brun clair de 20 µm à 50 µm ; sables fins en jaune foncé de 50 µm à 200 µm ; sables grossiers en jaune clair de 200 µm à 2 mm ; graviers en gris clair de 2 mm à 20 mm ; cailloux en gris foncé > à 20 mm.

Les argiles, les limons et les sables font parties de ce qu’on appelle la terre fine, les éléments plus gros : les graviers et les cailloux ce sont les éléments grossiers.

On va s’intéresser aux morceaux les plus petits, ceux inférieurs à 2mm. C’est cette partie là du sol qui va le plus influencer le comportement du sol.

Toutes les petites particules (< à 2mm donc) sont classées dans 3 catégories et quand on étudie un sol, on va regarder le % de chacune de ces catégories. On appelle ça la texture.

Les catégories, t’en as déjà entendu parler, c’est :

–          l’argile (< 2 µm = 0,002 mm)

–          le limon (de 2 µm à 50 µm = 0,002 mm à 0,05 mm)

–          le sable (de 50 µm à 2 mm = 0,05 mm à 2 mm)

GIF représentant la différence de taille entre les argiles, les limons et les sables.

Le GIF commence sur une particule d’argile de couleur brun foncé avec l’annotation “argile < 2 µm”. Ensuite il se dézoome pour laisser apparaître une particule de limon couleur brun clair et se dézoome encore pour laisser apparaître enfin une particule de sable. 

A la fin la particule d’argile n’est plus visible, celle de limon à peine et la particule de sable occupe une grande partie de l’écran. Les annotations apparaissent : “argiles < 2µm ; limons de 2 µm à 50 µm ; sables de 50 µm à 2 mm”.

Et oui l’argile est 25 à 2000 fois plus petite que le sable ! (c’est très très petit).

Pour comparer, les cellules animales font en moyenne 20 µm (0,02 mm) et les cellules végétales 100 µm (0,1 mm).

On va comme ça nommer les textures des sols en fonction des pourcentages, un sol commence à être argileux quand il a 10% d’argile et est très argileux à 30%. A l’inverse un sol va être sableux qu’à partir de 50% de sables. Par exemple, un sol qui contient 30% d’argiles, 10% de sables et 60% de limons va s’appeler sol « argilo-limoneux (AL)» et aura les caractéristiques des argiles essentiellement et des limons.

Un sol est rarement « pur », on a toujours un mélange des différentes catégories. A vrai dire le seul cas auquel je pense là c’est les sols 100% sableux comme à la plage. Pour connaître précisément la texture d’un sol, il faut faire une analyse en laboratoire. Mais si on veut une estimation on peut faire le fameux test du boudin !

Passage d’une vidéo présentant un ensemble de tests agronomiques nécessitant peu de connaissances et peu de matériel : la BOCQS (Boîte à Outil de Caractérisation de la Qualité des Sols).

Le time code renvoie sur le test du boudin qui est un test qui permet de connaître approximativement la texture du sol. Le test consiste à :

• en premier, frotter un peu de terre entre son pouce et son index pour ressentir la rugosité du sol. Cela permet de savoir qu’il y a plus de 50% de sable dans le sol.
• en second, prendre une petite poignée de terre humidifiée et la rouler dans ses mains de sorte à former un boudin. Il faut ensuite courber ce boudin pour former un anneau. Selon si on arrive à former un boudin ou un anneau, ou si le boudin se fracture avant la réalisation on peut déterminer un pourcentage d’argile approximatif.
  Source : https://youtu.be/rLAHflQ8Ucc?t=189

2) Différents comportements hydriques

Maintenant que tu sais ce qu’est la texture, on va regarder plus précisément les différences de comportement entre les argiles, les limons et les sables face à l’eau.

Commençons par les plus gros : le sable !

C’est pas compliqué, vu que c’est de gros morceaux, ben ça retient rien du tout, l’eau coule facilement dedans.

En fait, plus les particules sont grosses, plus il y a de la place entre elles, donc l’eau qui coule ne pourra pas s’accrocher, elle va passer au travers sans être stockée.

GIF représentant des particules de sables sur lesquelles il pleut. Les particules de sables sont assez grosses donc l’eau coule entre sans être retenue.

A l’inverse plus les particules sont petites, moins il y a d’espace entre les particules, donc l’eau qui coule entre ces particules va pouvoir être stockée en restant accrochée

Vient ensuite les particules de taille moyenne : les limons.

Les limons sont assez petits pour stocker l’eau mais pas aussi efficacement que les argiles.

GIF représentant des particules de limons, plus petites que les particules de sable. L’eau de pluie s’infiltre entre les particules mais reste stockée entre elles. Bien que l’eau reste stockée, tout l’espace entre les particules n’est pas occupé.

Mais leur grande particularité c’est que lorsqu’il pleut dessus, les particules sont poussées les unes contre les autres par les gouttes de pluies.

Au final, les particules de limons vont être collées les unes contre les autres en surface, formant une couche imperméable.

GIF représentant des particules de limons espacées par de l’eau. Les gouttes de pluie qui tombent sur les particules en surface les poussent les unes contre les autres, formant une couche de particules collées les unes aux autres en surface. De fait de l’eau s’accumule en surface puisqu’elle ne peut plus s’infiltrer.

On appelle ça une croûte de battance !

Ces croûtes peuvent être à l’origine d’inondations, mais elles ne se forment que lorsque le sol est directement exposé à la pluie, donc lorsque la terre est nue (sans herbe, sans paillage, …).

Passons enfin aux plus petites particules : les argiles.

Les argiles, puisque ce sont des particules très très petites, ne vont pas laisser l’eau couler au travers, mais vont la stocker.

GIF représentant des particules d’argiles. L’eau de pluie s’infiltre entre ces particules mais reste stockée dans les espaces entre ces particules.

En temps normal, il y a toujours un peu d’eau dans le sol. Cette eau maintient les particules d’argiles espacées les unes des autres. Ce qui fait que quand il y a une forte pluie, l’eau peut s’infiltrer facilement, elle va pousser les particules pour passer entre.

GIF représentant des particules d’argiles avec un taux d’humidité entre ces particules de départ moyen. Au départ les particules sont espacées les unes des autres par l’eau déjà présente. Quand il pleut l’eau s’accumule en surface mais finit par s’infiltrer entre les particules en les poussant.

Mais il y a une limite, s’il y a trop d’eau dans le sol, il n’y a plus de place pour que la pluie puisse s’infiltrer. On peut donc avoir des inondations après de fortes pluies quand le sol est trop gorgé d’eau. Ce cas arrive plutôt en hiver.

GIF représentant des particules d’argiles avec un taux d’humidité entre ces particules de départ élevé. Les particules sont espacées les unes des autres par l’eau déjà présente. Quand il pleut l’eau s’accumule en surface mais puisque le sol est déjà rempli d’eau elle ne s’infiltre pas et reste en surface créant ainsi une inondation.

Quand le sol est complètement sec comme en ce moment, les particules d’argile sont collées les unes aux autres en surface formant une couche imperméable.

 Il n’y a plus de place entre les particules donc l’eau ne peut plus s’infiltrer et elle coule dessus. S’il y a une forte pluie, on se retrouve donc très vite inondé !

GIF représentant des particules d’argiles avec un taux d’humidité entre ces particules de départ faible. Les particules ne sont pas espacées les unes des autres, elles sont collées entre elles. Quand il pleut, l’eau s’accumule en surface mais ne s’infiltre pas puisqu’il n’y a pas de place entre les particules, créant ainsi une inondation.

Il y a une petite particularité supplémentaire avec les sols argileux, quand ils s’assèchent, donc quand ils passent d’un fort taux d’humidité à un taux plus faible, l’eau entre les particules s’évapore et les particules se rapprochent donc les unes des autres.

Ce phénomène a pour conséquence de créer des fissures, qu’on appelle fente de retrait.

Je suis sûr que vous en avez déjà vu !

GIF représentant des particules d’argiles avec un taux d’humidité entre ces particules de départ élevé. Au départ les particules sont espacées les unes des autres par l’eau déjà présente. Au fur et à mesure, l’eau s’évapore ce qui fait que les particules se rapprochent les unes des autres. Une fente apparaît alors au milieu et grandit avec la diminution de l’humidité.

Est-ce que ces fentes peuvent servir à faire s’infiltrer l’eau ? Ben pas trop, certes ça créer une entrée dans la couche imperméable, et l’eau va pénétrer dedans pour un peu s’infiltrer dans le sol.

Courte vidéo montrant le sol d’une parcelle de maïs récoltée. Le sol argileux est complètement sec avec une couche imperméable en surface fracturée de fentes de retrait.

Mais ça reste de l’agile, l’infiltration reste donc lente. La fente va vite être remplie d’eau s’il y a une forte pluie et donc il y aura quand même une inondation.

GIF représentant des particules d’argiles avec un taux d’humidité entre ces particules faible. A la surface du sol les particules d’argile sont collées les unes aux autres formant une couche imperméable de quelques centimètres. En dessous de cette couche il y a un peu d’humidité du coup les particules d’argiles sont espacées les unes des autres. Au milieu du sol, il y a une fente de retrait.

Lorsqu’il pleut l’eau l’eau s’accumule un peu en surface. Elle coule dans la fente de retrait, via cette fente l’eau peut s’infiltrer dans le sol, mais pas beaucoup. Puisqu’il y a de fortes pluies, la fente est rapidement remplie d’eau et l’eau s’accumule en surface. Il y aura donc une inondation, malgré la présence de fente de retrait.

C’est le moment de faire un petit debunk. Tu as probablement vu cette vidéo passer. Bien qu’elle soit très parlante, elle est fausse. Dans le sens où ce qu’il se passe n’est pas dû à la sécheresse du sol.

En fait, sur la première vidéo de gauche, on voit l’eau sortir du verre très rapidement.

Sauf que c’est beaucoup trop rapide.

Le souci c’est la présence d’herbe qui fait que le gobelet n’est pas directement en contact avec le sol, mais qu’il y a de l’air entre le sol et le gobelet, donc l’eau sort rapidement. Et plus l’herbe est plate, moins il y a d’espace. 

Pour résoudre ça, il aurait fallu couper l’herbe avant à ras du sol. C’est d’ailleurs un test en agronomie qui existe réellement, on l’appelle le test d’infiltration. Il suffit d’une boîte de conserve pour le faire.

Passage de la même vidéo de la BOCQS que tout à l’heure mais à un autre moment.

Le test présenté ici consiste à :

• couper l’herbe à ras.
• enfoncer un cylindre métallique dans le sol.
• mettre un film plastique dans le cylindre.
• verser une certaine quantité d’eau sur le film, dans le cylindre.
• enlever le film plastique rapidement et lancer au même moment un chronomètre.

On peut comparer le temps d’infiltration de l’eau obtenue à une gamme de référence pour savoir si le temps d’infiltration est rapide ou lent. Il y a plusieurs catégories en fonction du temps d’infiltration.

Alors j’avais pas le matériel pour refaire le test proprement, j’ai donc fait sans. C’est pas parfait du coup, le sol est de travers etc … mais ça permet d’illustrer tout ce que j’ai dit avant.

L’eau s’infiltre assez rapidement lorsqu’il n’y a pas de couche imperméable. Ici elle coule beaucoup sur la gauche vue que c’est en pente mais en regardant la partie droite on observe l’infiltration de l’eau.

En faisant un trou ensuite dans ce sol, on peut bien voir que l’eau s’est infiltrée sur quelques centimètres.

Photo d’un petit trou fait à l’endroit où l’eau a été versée dans la vidéo précédente. On y voit la terre humidifiée sur quelques centimètre puis la terre sèche en dessous.

Si on fait la même manip sur un sol avec une couche imperméable, l’eau va ruisseler sans s’infiltrer.

C’est flagrant quand on creuse et qu’on détache cette couche. On observe que l’eau ne s’est pas du tout infiltrée, le sol est complètement sec sur les premiers millimètres. Il recommence à être humide après quelques centimètres là où ne s’est pas évaporée.

Photo d’un morceau de la couche imperméable de la vidéo précédente. La couche fait quelques centimètres d’épaisseur, et est restée complètement sèche malgré l’eau versée. La terre forme des stries.

En dessous de cette couche la terre est un peu humide on voit que la terre n’a pas la même forme, elle est beaucoup moins organisée que la couche supérieure.

3) Comment résoudre ça ?

Cette couche imperméable peut se défaire toute seule, avec de l’eau ! En fait, l’eau va qand même réussir à écarter les particules en surface, mais ça se fait très lentement. Donc quand il y a une forte pluie, il y a beaucoup trop d’eau donc elle ruisselle.

S’il y a une fine pluie, elle va juste légèrement humidifier le dessus de la couche, écartant quelques particules. Après ça s’il y a de nouveau une fine pluie, le processus va continuer et petit à petit la couche imperméable va se défaire et s’humidifier.

GIF représentant des particules d’argile avec un taux d’humidité de départ faible. Les particules sont collées les unes aux autres.

Lorsqu’il pleut un petit peu l’eau va écarter les particules en surface de la couche imperméable. S’il pleut à nouveau un petit peu, l’eau va passer entre les premières particules maintenant écartées et écarter les particules en dessous. Comme ça, au fur et à mesure le sol va retrouver un état normal, la couche imperméable va être comme “dissoute”.

Et comme ça le sol va récupérer sa capacité d’infiltration et donc sa capacité à faire face à de fortes pluies. 

Mais le meilleur moyen, reste encore d’éviter que cette couche se forme. Pour ça, un des meilleurs moyens est de garder constamment une couverture sur le sol. C’est-à-dire quelque chose qui recouvre le sol comme un enherbement ou un paillage.

Ce genre de pratiques vont être efficaces pour plusieurs raisons : déjà elles permettent de garder une humidité au sol, donc empêche la couche de se former. Mais en plus, vu qu’il s’agit de plantes, elles vont apporter de la matière organique au sol.

Comme je le disais au début, il y a 2 types de particules dans le sol : des particules minérales et des particules organiques, dont l’humus. On parle pour cette dernière de matière organique (MO). L’avantage de la MO c’est qu’elle est « molle », elle peut absorber l’eau.

On dit que la a MO peut absorber jusqu’à 20 fois son poids en eau !

En plus, elle est essentiellement composée de carbone, dc si on augmente la MO du sol, non seulement le sol pourra faire plus facilement face aux fortes pluies, mais pourra aussi stocker plus d’eau et en prime lutter contre le changement climatique en stockant du carbone !

Si tu as bien suivi, tu te demandes peut-être si on peut modifier la texture d’un sol, par exemple ajouter du sable, pour augmenter sa capacité d’infiltration. Alors oui techniquement c’est faisable, mais il ne faut pas le faire !

Déjà en agriculture c’est interdit, parce que cette pratique dénature complètement le sol et de manière irrémédiable. Le sol c’est le résultat de milliers d’années de formation, et toutes les plantes, les insectes, les microorganismes qui s’y développent sont adaptés à ce sol.

Le modifier c’est détruire tout ça, sans aucun moyen de revenir en arrière (c’est compliqué d’enlever chaque grain de sable ajoutée sur une parcelle).

J’ai écrit un article sur la formation des sols si ça t’intéresse : https://plantophage.com/?p=95

Représentation de la formation des sols.

La roche mère, sous l’impact du gel, de la pluie et du vent, va être fragmentée en petits morceaux. Ensuite de petites plantes vont commencer à s’y développer et vont faire apparaître une fine couche de matières organiques. En libérant des acides organiques, ces plantes, notamment de la mousse, vont contribuer à la fragmentation de la roche mère.

Ensuite lorsqu’une couche de MO s’est mise en place en surface, des plantes plus grandes vont commencer à s’y développer. Avec leur racines, elles vont amplifier le phénomène de fragmentation et d’épaississement de la couche de MO.

Enfin le sol est compartimenté en plusieures couches : en surface une couche brune avec beaucoup de MO, en dessous une 2nd couche un peu moins riche en MO, de couleur brun clair. Puis une 3e couche encore moins riche en MO et de couleur brun clair – gris. Puis la roche mère de couleur grise.

Sur ce sol se développe plein de plantes + ou – complexes, dont des arbres notamment.

Conclusion :

Si on se tape une sécheresse de plusieurs mois coupée par des inondations meurtrières, c’est une conséquence direct de l’inaction de notre gouvernement, disons le incompétent.

Notre modèle agricole est une des causes de tous ces problèmes, et son changement profond pourrait nous donner des solutions concrètes et rapides.

Ça fait un moment qu’on s’investit dans la dégradation de nos sols et avec l’artificialisation des sols en prime on a un terreau idéal pour de futures sécheresses, inondations, manque d’eau et famines. (un petit article introductif sur les sols : https://plantophage.com/?p=1).

Arrêtez de couler du béton partout. Arrêtez de tondre à la moindre brindille de plus de 3 cm. Arrêtez de vous plaindre quand vous voyez une « mauvaise herbe » dans la rue, cette plante est plus utile pour l’environnement que la plupart de nos dirigeants.

On est en train de mourir de soif et de faim, il serait peut-être temps d’arrêter d’arroser les greens?

On nous répond que le #golf crée des emplois. Le bateau coule, mais hé! Les violonistes ont du boulot payé au lance pierre!

J’ai envie de demander: #combiendeviesvaut1emploi ?

Merci beaucoup de m’avoir lu ! Hésites pas à partager cet article s’il t’a plu ça aide beaucoup.

Un grand merci aux camarades @ConcretementMoi ; @ Solaris1adz ; @MarcBrillault ; @mrcretch qui m’ont aidé notamment pour la réalisation des gifs 😀

Si tu veux en savoir plus sur la culture des plantes, l’agriculture, tout ça, tu peux me follow et / ou t’abonner à ma chaîne. (1ère vidéo en cours de réalisation).