Toutes les formes de vie ont besoin d'eau pour survivre, et la manière dont celle-ci circule dans le sol influence profondément l'environnement ainsi que de nombreuses activités humaines, telles que le jardinage, la production alimentaire à grande échelle ou encore l'élevage. En s'infiltrant vers les profondeurs, l'eau recharge les nappes phréatiques. Or, une préoccupation grandissante émerge : le caractère imprévisible de cet écoulement pourrait affecter la vitesse à laquelle l'eau transporte également des contaminants vers les réserves d'eau souterraine.
La percolation
Le taux de percolation mesure la vitesse à laquelle l'eau traverse le sol. Cette vitesse est maximale dans les sols riches en sable et minimale dans les sols composés principalement d'argile. L'eau ne se déplace pas uniquement vers le bas : elle migre aussi latéralement, en passant entre les particules pour rejoindre les points les plus bas. Dans les sols poreux comme le limon, l'eau absorbée continue de circuler au moment où elle quitte les particules. Si l'on pensait autrefois que l'eau s'écoulait dans le sol selon un schéma relativement uniforme, il apparaît aujourd'hui que ce n'est pas toujours le cas.
Les propriétés de transport
En circulant verticalement et horizontalement dans le sol, l'eau absorbe d'autres substances sur son passage. Ces passagères clandestines peuvent être des nutriments bénéfiques pour les plantes, mais aussi des polluants susceptibles de contaminer les réserves d'eau. Les particules du sol agissent généralement comme un filtre, éliminant la plupart des impuretés contenues dans l'eau de pluie. Cependant, l'eau de pluie, tout comme celle provenant d'un arrosoir ou du ruissellement printanier, pénètre parfois le sol de manière plus intense dans certaines zones que dans d'autres. Elle crée alors des canaux préférentiels plus larges, appelés « doigts », qui permettent à l'eau de rejoindre plus rapidement la nappe phréatique. Dans certains cas, la pression exercée par l'eau accumulée dans ces conduits devient suffisante pour ouvrir d'autres points de sortie.
Les trajectoires d'écoulement
Les chemins menant à la nappe phréatique comprennent notamment les espaces plus vastes entre les particules des sols à texture grossière, comme le sable, les galeries creusées par les vers de terre, les ouvertures formées par les racines des plantes, ainsi que les espaces nettement plus importants entre les mottes de terre compactée ou les roches. L'eau traverse rapidement ces ouvertures, ne saturant qu'une partie des particules de sol situées sur son trajet, tandis que d'autres particules voisines restent complètement sèches pendant le processus.
Les conséquences
L'eau qui s'écoule rapidement par gravité à travers des canaux isolés présente non seulement un risque d'introduction de contaminants dans les nappes phréatiques, mais prive également les plantes des nutriments qu'elle transporte ainsi que de l'humidité dont elles ont besoin pour croître. Selon le Journal of Hydrology, l'écoulement instable se produit le plus souvent dans les sols très secs, dans les zones où la conductivité hydraulique — c'est-à-dire la vitesse de circulation de l'eau — augmente en profondeur, ainsi que dans les situations où l'air se comprime devant le front d'eau en mouvement. Pour que l'un de ces facteurs entre en jeu, il faut impérativement tenir compte des capacités connues de rétention d'eau du sol afin que les modifications deviennent perceptibles.
Source : https://jardin.98905.com/garden-lawn/soil/1007006536.html