Qu’est ce que la capillarité et l’eau capillaire du sol?

Les arbres 'boivent' de l'eau capillaire. Leur instrument pour boire de l'eau capillaire est leur racine principale. Sur cette photo vous pouvez voir les racines principales allant vers le bas sur le sol sombre. Ce sol est sombre à cause de la teneur en eau dans les canaux capillaires.

Plus le sol est sombre, plus l'eau capillaire se trouve ici. L'arbre «boit» cette eau à travers ses racines.

Dans le sol il y a des millions de canaux verticaux, une sorte de conduits ou de tubes. Ceux-ci s'appellent des ‘tubes capillaires’. Chaque fois qu'il y a un déluge, l'exès d'eau coule sous terre par les tubes capillaires. Quand c’est sec, les mêmes tubes transportent l'eau vers la surface. Les arbres ont leurs racines dans ces tubes capillaires – celles-ci contiennent également des fils des mycètes (le mycélium) qui sont hygroscopiques (= attirant de l'eau) - et avec leurs racines latérales ils absorbent l'eau capillaire quand il fait chaud et sec. C'est ainsi qu'un arbre survit à la chaleur et à la sécheresse. Même dans les roches, des fissures minuscules invisibles fonctionnent comme tubes capillaires.

Le principe capillaire

Regardez l'animation pour mieu comprendre le principe de capillarité. 

 

Précipitations dans les déserts

Même en climats moins doux il y a suffisament de ravitaillement d’eau dans le sol pour qu’un arbre puisse survivre et se développer. Il y a plus de précipitations dans les déserts que l’on pense: souvent entre 150 et 250 millimètres par an. Cela représente entre 150 et 250 litres par m2, 1 millimètre (mm) de précipitation étant égal à 1 litre d'eau par m2. C'est à dire 1,5 à 2,5 millions de litre par hectare. Dans beaucoup de déserts il y a 500 millimètres de précipitation par année. Quelques déserts reçoivent même jusqu’à 1000 millimètres annuellement. Les Pays Bas obtiennent autour de 700 millimètres par an.

Le problème n'est pas le manque de précipitation, mais la période pendant laquel elle tombe. Dans quelques endroits il pleut pendant un mois puist onze mois de suite le temps est sec. Si la période humide est trop courte pour permettre aux racines d'atteindre l'eau capillaire, le jeune arbre meurt. Si la période humide est assez longue et les racines atteignent l'eau capillaire, le jeune arbre survivra.

Si on regarde les roches dans les Alpes et les ‘Rocky Mountains’ ou les savannes au Mali et en Mauritanie, on voit que des énormes arbres peuvent facilement s’y développer. Même au dessus d’ entrées de tunnels d’énormes peupliers peuvent facilement survivre des périodes de sécheresse prolongées, comme par exemple le Coentunnel, le Tunnel de Dordt, et le Maastunnel aux Pays-Bas, pendant l'été de 2006. Le sol est profond d’environ six mètres seulement et il y a un tunnel en dessous. Les roches ou la sécheresse temporaire ne sont en réalité pas un problème pour les arbres qui utilisent leurs feuilles pour absorber de l'eau de condensation. Ce n'est particulièrement pas un problème quand les racines ont déjà atteint la profondeur de l'eau capillaire.

La nature formera son propre environnement avec de l'eau capillaire

Cette image montre clairement la différence entre les eaux souterraines et l'eau capillaire. Certains jours, la sécheresse est telle que l'eau capillaire devient visible

Si nous fournissons le besoin d'eau pendant les phases primaires – au moment où les arbres sont jeunes et leurs racines ne se sont pas assez développées en profondeur pour atteindre l'eau capillaire - alors les arbres peuvent se développer pratiquement n'importe où. De plus, une forêt crée par elle-même des bonnes conditions pour stimuler et faciliter la croissance. Les arbres provoquent un microclimat pour développer le lieu où ils poussent. Ils fournissent de l'ombre dans laquelle d'autres plantes peuvent se développer. Ils attirent des animaux qui distribuent des graines. Le sol devient plus meuble et plus riche et il obtient de la matière organique capable de tenir de l'eau et de l’engrais. Un environnement se forme lentement dans lequel un certain nombre de plantes peut se développer. La nature a toujours fait ceci sans notre aide, transformant la roche nue en sol riche.

Comment empêcher l’évaporation de l’eau capillaire

La meilleure façon de garer de l’eau capillaire dans la terre est d’ajouter une couche de terre meuble au-dessus du sol. Pendant la journée l’eau contenue dans le sol s’évapore à cause de la chaleur et des fortes radiations. Pendant la nuit le sol est plus chaud que l’air et l’eau s’évapore ainsi également. Ces photos réalisées au cours d’un test montrent ce phénomène. Le meilleur moyen d’arrêter ce phénomène est de casser la colonne de capillarité en ajoutant une couche de terre meuble au-dessus sur le sol. Il y a 50 ans en Hollande, quand il n’y avait pas encore d’irrigation, les cultivateurs utilisaient cette vieille technique d’ajout de terre meuble. Cette technique permettait d’éviter l’évaporation de l’eau et servait à ralentir la croissance des mauvaises herbes. L’outil qu’ils utilisaient pour cela était le “rouleau-décrottoir”. Regardez ce lien et rendez-vous compte des pertes d’eau du sol et les techniques pour les éviter.

Ici regardez une video de la technique de “rouleau-décrottoir”