Infiltration de l'eau dans le sol
L'infiltration est l'entrée de l'eau de pluie ou d'irrigation dans le sol. C'est la première étape pour que l'eau soit utile aux plantes et recharge les nappes : l'eau qui ne peut pas s'infiltrer ruisselle, emporte de la terre et des polluants, et manque ensuite aux cultures. La vitesse d'infiltration dépend du sol, mais aussi des pratiques agricoles.
Le devenir de l'eau de pluie
Une fois arrivée au sol, l'eau peut :
- s'infiltrer dans le sol ;
- ruisseler vers les fossés, les ruisseaux ou les rivières ;
- rester un temps en surface dans les creux ;
- s'évaporer directement.
L'eau infiltrée humidifie d'abord les couches de surface : c'est elle qui alimente principalement les cultures. Quand les pores sont remplis, le surplus descend sous l'effet de la gravité : c'est la percolation. Au-delà de la profondeur des racines, cette eau n'est plus disponible pour les cultures, mais elle peut recharger les nappes[1].
Tout ce qui aide à garder plus de pluie dans le sol, plus longtemps, réduit le besoin d'irrigation.
La vitesse d'infiltration
La vitesse d'infiltration (ou taux d'infiltration) est la hauteur d'eau, en millimètres, que le sol peut absorber en une heure. Un taux de 15 mm/h signifie qu'une lame d'eau de 15 mm met une heure à s'infiltrer.
On peut la mesurer avec la méthode Beerkan : on enfonce un cylindre dans le sol, on y verse plusieurs fois un même volume d'eau et on mesure le temps d'infiltration.
| Taux d'infiltration | Valeur |
|---|---|
| Faible | moins de 15 mm/h |
| Moyen | 15 à 50 mm/h |
| Élevé | plus de 50 mm/h |
Quand l'eau s'infiltre trop lentement, des flaques se forment et l'eau ruisselle.
Ce qui fait varier l'infiltration
L'infiltration dépend de la quantité de pores et de leur connexion. Les principaux facteurs sont :
- la texture : l'eau s'infiltre plus vite dans les sols sableux, aux gros pores, que dans les sols argileux, aux pores fins ;
- la structure : l'eau s'infiltre vite dans un sol grumeleux, très lentement dans un sol massif ou tassé. C'est le facteur sur lequel l'agriculteur peut le plus agir ;
- le tassement : il écrase les gros pores et ralentit la circulation de l'eau ;
- l'humidité du sol : un sol sec absorbe d'abord vite, puis la vitesse diminue à mesure qu'il se remplit, jusqu'à se stabiliser ;
- la matière organique stable, la pente et la couverture végétale.
Les gros pores (macropores) jouent ici le rôle principal : ils laissent l'eau entrer et circuler, puis l'air revenir quand le sol se ressuie. Les petits pores (micropores) retiennent ensuite l'eau pour les plantes. Les racines, les vers de terre et la matière organique créent et entretiennent ces pores ; le passage d'engins lourds, surtout sur sol humide, les écrase.
Le ruissellement
L'eau qui ne peut pas s'infiltrer ruisselle. On distingue deux cas :
- le ruissellement par excès d'intensité : la pluie tombe plus vite que le sol ne peut l'absorber (orage sur sol sec, épisode cévenol). Une pluie violente peut même coucher un couvert et ruisseler malgré lui ;
- le ruissellement par saturation : le sol est déjà gorgé d'eau et ne peut plus rien absorber. Cela arrive même avec une pluie faible, par exemple en hiver.
Conséquences
- érosion, c'est-à-dire perte de terre fertile ;
- transfert d'éléments nutritifs et de produits phytosanitaires vers les cours d'eau ;
- moins d'eau pour les cultures et moins de recharge des nappes.
Facteurs aggravants
- la pente et la longueur de pente ;
- la battance (croûte de surface) ;
- le tassement ;
- l'intensité des pluies.
Les leviers pour mieux faire entrer l'eau
Le sol régule les flux d'eau dans la limite de sa capacité d'infiltration et de stockage. Au-delà, ruissellement et crues surviennent inévitablement. D'où l'importance de préserver ces capacités[1] :
- éviter le tassement et préserver la structure du sol ;
- couvrir le sol (couvert vivant, résidus, paillis) pour limiter la battance et freiner l'eau ;
- entretenir la matière organique et l'activité biologique ;
- favoriser des plantes à enracinement profond ;
- limiter l'imperméabilisation des sols.
