REVUE DES EAUX ET FORETS

10 Juillet 1860.

DE l'influence DES FORETS SUR LE REGIME DES SOURCES.

Nos lecteurs n'ont pas oublié qu'en 4864 M. le maréchal Vaillant voulut bien se charger de présenter à l'Académie des sciences un rapport sur le Mémoire dans lequel trois agents forestiers, MM. Jeandel, Cantegril et

Bellaud, ont exposé les résultats de leurs expériences comparatives sur le régime hydrologique de deux bassins analogues, Tun boisé et l'autre en partie cultivé.

Tout en accordant de justes éloges aux auteurs du Mémoire, Tillustro rapporteur crut devoir manifester quelques doutes sur l'exactitude de leurs conclusions. Les expériences lui paraissant faites dans des conditions dé* favorables, il exprima le désir de les voir recommencer en les dégageant de quelques causes d'erreurs.

Depuis cette époque, ces expériences n'ont pas été reprises. On a beaucoup écrit sur les forêts, sur les reboisements, et récemment encore une controverse assez vive s'est élevée au sujet de l'influence des massif boisés sur la constitution climatérique et hydrologique des contrées qu'ils occupent. Dans toute cette discussion, on a mis en avant les noms de bien des savants, mais on a peu cité d'expériences directes, faites suivant les méthodes scientifiques; aussi M. le maréchal Vaillant, toujours empressé de revendiquer, les droits de la science, a-tr-ilcru devoir intervenir au débat. — Dans une intéressante lettre que nous sommes autorisé à reproduire, le savant académicien invite M. Vallès, ingénieur distingué, dont le nom et les écrits sont bien connus de nos lecteurs, à étudier spécialement V influence des forêts sur le dessèchement du sol qu'elles recouvrent.

Quoiqu'il soit particulièrement adressé à M. Vallès, Tappel du maréchal Vaillant sera, nous l'espérons, entendu par ceux de nos lecteurs qui s'intéressent aux progrès des sciences physiques et de leurs applications à l'agriculture. Beaucoup d'entre eux sont en position de fournir, sur la question spéciale qui leur est soumise des indications, précieuses. Nous n'avons pas besoin d'ajouter que la Revue des- Eaux et Forêts s'empressera de publier les observations qui lui seront communiquées.

« Mon cher monsieur Vallès,

» Vous savez quel est le prix que j'attache aux études qu'à ma prière vous avez bien voulu faire sur les eaux de Marly et de Versailles et sur les ressources hydrauliques qu'offrent, pour l'alimentation de ces villes et de leurs environs, les étangs appartenant à la liste civile impériale; vous savez aussi avec quel intérêt j'ai lu vos écrits antérieurs traitant, des rapports qui existent entre la nature du sol à sa surface, la fréquence et la

gfafldéul* ûeê inôttdaticms, l'apparition, râbondance et la perpétuité des sources, etc. La très-grande estime que j'ai pour vos ouvrages me fait regretter que vous n'ayez pas encore traité d'une manière spéciale là qtièstioû qui vietit dé s'agiter au Sénat, dont s^occupe en ce moment le 061^-Législatlf, et que tout récemment M. Becquerel, de ï*Institut, a ^. portée devant î' Académie des sciences; je veux parler de Tinfluence des ^ forôtàj Comme causé permanente de sécheresse ou d'humidité. Favorisent- ^' elles la naissance et la pérennité des sources f ^ûumlssent-elles à ces sources plus d*eau que n'en donnerait un terrain cultivé en céréales ou à l'état de prairie? L'opinion, encore indécise à cet égard, demanderait à ètfîs éclairée* Plus que tout autre, j'en ai la conviction, vous êtes à même de ftitfe cewer les incertitudes ; mais vos occupations obligées vous le permettent-elles ? Quoi qu'il en soit, je veux vous soumettre quelques-unes dé mes réflexions à ce sujet.

» Qu*Uû SOI couvert de bois soit mieux protégé contre les érosions qu'occasion-ûent trop souvent les grandes pluies, qu'il soit, disons-nous, mieux dëfi:>ndu qu'un terrain entièrement nu, cela est incontestable ; et quand les forêts »e rendraient que ce 6ervice-là, elles auraient encore une grande utilité : mais ce n'est pas de cela seulement qu'il s*agit ; la question que je pose est celle-ci :

» Les forêts sont*ellés une cauSe d'augmentation de la quantité d*eau de pluie qui s'iAflltre d&fii la terre et qui est utilisée après son infiltration, soit directement pour les besoins de la végétation, soit pour la production et là conservation des sources, lesquelles ne sont jamais que le produit de ces eaux de pluies infiltrées et emmagasinées dans des couches supérieures ? Voilà ce que je voudrais vous voir examiner.

» Les plantes, même les plus humbles, le mouron, les herbes de nos prés, etc., réduisent en vapeur et font passer dans l'atmosphère des volumes d'eau considérables; c'est là, indépendamment de toutes les autres raisons que nous ne voulons pas méconnaître, une des grandes causes qui font que les abondantes pluies de l'été amènent généralement si peu d'eau dans nos rivières ; C'est ce qui fait que le jardinier sarcle avec tant de soin les plantes qu'il désire voir prospérer dans ses cultures: c'est pour cela, entîn, qu'il les débarrasse de toutes leè mamaises herbes qui pomperaient l'humidité de la terre, au grand détriment de ses plantes favorites. Et le jardinier intèlligetit ne s'y trompe pas ; il sait très-bien par expérience que si, parmi

ces mauvaises herbes, il y en a qui ont de longues et nombreuses racines, 9ùmtàeh triêkwn repens (chiendeul), elles sont bien autrement nuisibles fttè cell^ qm n*eatrent pas profondément dans le aol^ parce qu'elles yoaI au loio prandre 1 eau dont' «Ues ont besoin pour leur vëgétatit)n propre et éontfiUea dépouillent là couche de terre végétale. Voilà aussi pourquoi v» pêillis, quoiqu'il s'échauffe, par l'effet de sa couleur foncée, bien autreao^nt qiue le gaxon et les auires plantes vertes,'fajt cependant tant de bien f^ végé^ux aultivés : il n'enlève point d'eau aux racines de ceus>ci.

» Cette quantité d'eau ensmiéo par les plantes en végétation active, dé* passe de beaucoup ce que peuvent imaginer les personnes qui n'ont jamais fmt d'expériences directes à ce sujet. C'est surtout les végétaux à context«reU€he,aux canaux médullaires, largement ouverts qui excitent l'éton^ 9ei|iieB& ^ cet égard ; une branche de helianthw unnuus placée dans une oarafe pleine d'eau et exposée au soleil, pompe cette eau avec une rapi*dUé vraiment prpdigleuse ; aussi Yhelianthus, avec ses racines un peu longues, est-il un très^-mauvais voisin pour les autres plantes. £t cepen* éaat il faut encore se féliciter de ce que le passage de l'eau de la terre dans les racines ne se fait pas avec autant de promptitude et de ^cilité qoe la tnanspiraUon par les feuilles, car autrement le dessèchement du sel seraU bien pWs €em|>let qu'il ne l'est en réalité. C'est cette différence de transmission du sol aux racines et des feuilles k l'air^ qui fait que cellesci se ffétrisaent quand il fait très-chaud. La pluie ne pénètre pas dans les feuillet mais elle madère l'évaporation de celles-ci et l'équilibre se rétablit.

» Si des plantes herbacées ou des modestes arbustes nous passons aux grands arbres de nos forêts, nous dirons que, par leurs feuilles, ils doivent fak« Idms^kec un grand volume d'eau, lequel est probablement propori^tmei k la surface de toutes ces feuilles et à leur nombre, comparés aux feuillea dets i^étives herbes dont nous parlions tout à l'heure. Nous pensées auasi que cette fonction des feuilles pendant IMté est prolongée par les branches et par le tronc des arbres pendant toute l'annéo. Quant à l'énergie avec laquelle se fait l'aspiration de l'eau par le tronc des arbres, on en a un exemple remarquable dans le procédé Bowhery^ pour la con- &e#yati&a des bois : en très-peu de temps un liquide mortel est transporté de Terig^ne d« l«)nc jusqu'à l'extrémité des branches l

» D'où vient cette eau qui passe si abondamment du feuillage d'un arbre

dans l'atmosphère? De l'intérieur de la terre nécessairement; et comme les racines de ces colosses de la végétation s'étendent dans le sol à des profondeurs que l'on dit, pour quelques-uns, ne pas trop différer de la hauteur de l'arbre au-dessus du terrain, il est aisé de comprendre combien ces racines desséchent profondément le sol, combien elles le rendent impuissant à fournir l'élément humide aux plantes qui n'enfoncent pas aussi oin leurs racines. De là cette presque impossibilité de rien faire venir près du tronc d'un arbre et même à une assez grande distance de ce tronc. Ce n'est pas seulement l'ombre ou la privation de pluie qui empêchent les plantes ainsi placées de végéter; l'ombre, en effet, atteint les végétaux éloignés d'un ^rand arbre bien plus encore qu'elle ne couvre ceux qui en sont tout proches; la pluie, qui ne tombe presque jamais verticalement, mouille toujours plus ou moins les petites plantes dont nous parlons ; la rosée même vient un peu les rafraîchir aussi ; et cependant elles meurent ou languissent... C'est que leurs racines sont condamnées à rester dans une terre toujours sèche et appauvrie de tous sucs nourriciers ; elles manquent par conséquent de ce qui peut seul leur donner une existence heureuse et riche. Certes le souhait exprimé par le chêne au roseau de la fable partait d*un bon naturel, mais s'il eût été exaucé, le pauvre petit roseau n'eût pas tardé à mourir de soif; son haut et puissant protecteur eût promptement desséché les humides bords du royaume du vent que la nature a fixés pour l'habitation des roseaux.

» Quiconque a fait arracher de vieux arbres a pu remarquer à quelle profondeur la terre qui avoisine leurs souches est ruinée et desséchée : on se rendra facilement raison de cet état de choses, croyons-nous, après avoir lu les détails de l'expérience suivante :

Nous avonb mis dans un grand bocal plein d'eau, et aussi bien bouché que possible, afin d'échapper aux effets de Tévaporation naturelle, l'extrémité d'une branche de chêne, longue de 4 mètre, 40 et de 4 centimètres de irconférence à sa partie inférieur. La branche avait été détachée d'un arbre de 21 mètres de hauteur et de i mètres^63 de circonférence, mesurée à 1 mètre au-dessus de terre.

Après vingt-quatre heures d'exposition au grand air, avec une tempéra, tare de 15», 9 au minimum et de 25 degrés au maximum, l'eau du vase avait diminué de 540 grammes. Un beau soleil avait marqué cette journée.

Quarante-huit heures après le commencement de l'expérience, l'eau

du bocal avait perdu de nouveau 300 grammes de son poids primitif. Un soleil splendide et une très-forte chaleur avaient signalé cette journée ; le thermomètre était monté à 27®, 7 pour la température maxima , le minimum avait été de 10®, 7 seulement. Le vent s'était tenu ce jour-là comme la veille, dans la direction du nord ou du nord-est.

» Soixante-douze heures après l'introduction de l'extrémité de la branche de chêne dans l'eau, le vase avait encore perdu i 40 grammes de son poids primitif. Le ciel avait été aussi beau que la veille, le minimum de la température avait été de 42®, 5 et le maximum de 25 degrés.

«Ainsi le poids de l'eau évaporée parla branche était au bout du premier jour, de 510 grammes; à la fin du deuxième jour, 810 grammes; et à la fin du troisième jour, de 950 grammes. L'expérience n'a pas été poussée plus loin : d'abord, parce que plusieurs feuilles delà branche étaient déjà fanées et paraissaient ne plus fonctionner; ensuite parce que l'eau qui restait dans le vase commençait à s'altérer par son mélange avec les substances que déposent toujours les plantes dont l'extrémité y est plongée.

» Si nous supposons que toutes les parties fouillées d'un arbre se comportent, quant à leur faculté transpiratoire, comme ont fait les feuilles de notre branche soumise à l'expérience; autrement, si nous supposons que les quantités d'eau expirées sont proportionnelles aux surfaces des sections de la branche et de l'arbre tout entier, nous arriverons à ce résultat vraiment prodigieux qu'un chêne, comme celui dont nous parlons, émettrait dans l'atmosphère, par une belle journée d'été, de la vapeur d'eau équivalente à plus de 2,000 kilogrammes d'eau liquide : plus de 2 mètres cubes !

» Nous ne nous faisons point illusion sur la valeur de notre expérience, et nous voyons très-bien que les conséquences que nous en déduisons ne sont pas à l'abri d'objections : mais il fautconvenir cependant qu'en ramenant le résultat à la moitié, au quart même si l'on veut, il donne encore des nombres dépassant énormément ce qu'on aurait pu supposer à priori. » Dans le rapport lu par M. Becquerel à l'Académie des sciences, il est dit que les sources sont ordinairement dans les montagnes : c'est vrai et bien naturel, la cause qui a modelé les montagnes ayant en même temps infléchi les couches imperméables où s'emmagasinent les eaux qui créent et alimentent les sources. Les forêts occupent plu^ généralement les pentes des montagnes que les plaines: c'est également vrai, et c'est une consé-

quence toute simple du plus de fertilité du terrain des plaines ou des vallées, et du surcroît de peine que lé cultivateur ëprouveratt à travailîef iand des localités ardoes, privées te plus souvent de chemin? d'exploita^ tien. Mais, coneluré de là qu'il y. a une oorrëfation intime, nécessaire entre l'existence des sources et Texistence des forêts, c'est peut-être une conclusion un peu forcée^ et, à notre avis du moins, il serait bon qu'on examinât ce qu'elle vaut réellement.

« Le môme rapport dit que les racines des arbres, en divisant le sol, ie rendent plus perméable et facilitent les infiltrations... Qu*on nous permette quelques observations. Généralement, il n'y a pas de terrain plus dur el moins perméable que celui qui avoisine le tronc dés arbres; nous pourrions donner en preuve, au besoin, les longues et profondes trancfaéds que Ton vient d'ouvrir sur quelques-uns des boulevards de la capitale, le remplacement des terres ruinées et pour ainsi dire pétrifiées que Ton ettrait de ces tranchées par de bonne terre végétale qui sera bientôt ruinée à son tour ; enfm les travaux de drainage destinés à amener dé Taîr, et mieux encore, de l'humidité près des racines de ces arbres des boulevards. Tout cela prouve suffisamment que ces racines souffrent dans le sol où elles sont condamnées à vivre et qu'houes sont impuissantes à y faire pénétrer l'eau de la pluie comme aussi à donner la moindre perméabilité au terrain qui les étouffe.

» Une forêt doit produire sur le sol qu'elle recouvre Teffet d'un grand parapluie, percé en beaucoup d'endroits à la rétiié, mais arrêtant cependant et confisquant à son profit une ceHalne quantité de pluie dont se trouve privé le terrain au^essous. Tant que les feuiltes des arbres ne iont pas parfaitement mouillées, rien n'arrive jusqu'à la terre, et rl)!i 'pfeut concevoir, qu'une pluie tombant longtemps, mais avec peti d'intensité. Serait tout entière absorbée par l'évaporâtion naturelle de ée (Juî tomberait sur le parapluie, c'est**à*dire, ici, sur les feuilles des arbres ; et en ieffet, l'humidité de l'air, même par un temps tout à fait humide, n'est jamais au maximum de l'hygromètre dans les couches inférieures de l'atmosphère, et l'évaporâtion n'y est jamais entièrement suspendue. Si nous ajoutons encore à ces causes de déperdltroh qu'il ne peut guère y avoir de rosée sous bois, on en conclura facilement avec nous que le sol forestier est en définitive moins bien partagé sous le rapport de la quantité d'eau qu'il reçoit du ciel, que ne l'est un terrain qui voit librement la vo/àie Céleste.

» ]Et cependant c'est chose act^çpt^Q, et non sans d^ bpnnes r^sons^ qi^Q le voisinage deç forêts est froid et humide. On ne sera pas étonna qi^'ll soit froid, si Ton réfléchit à Ténorme volume d'eau que les forêts trans* forment çn vapeur, et à la quantité de chaleur absorbée pour cette transformation. Il fgtut bien que cette chaleur soit prise quelque part, et ce ne peut être que dans le sol forestier lui-même et dans les terrains avoisi-» nants.

» De même, le voisinage des forêts doit être une cause de grande humidité, surtout quand la température est élevée, et il ne saurait en être au* trement, par suite de cette prodigieuse masse d'eau en vapeur que les fg/ôls versent dans la partie do l'atmosphère qui leur est contiguë,

9 Cette vapeur est émise en bien plus grande abondance pendant le jour que pendant la nuit ; vers le soir, peu après le coucher du soleil, alors que la température générale commence déjà à baisser, la transpiration (]es feuilles qui n'a pas encore eu le temps ^e se ralentir, venant à pénét;rer dans un air plus froid qu'elle, se change en brouillard visible, co^nme fait notre haleine dans des circonstances analogues, et ce brouillard, à son tour, pourra devenir un nuage le lendemain matin, quand le soleil vieu"dra en échauffer les gouttelettes; mais nuages ou brouillardâ, ils seront emportés par le premier vent qui s'élèvera, et ils iront pleuvoir plus oui moins loin du lieu où ils ont pris naissance. On voit que l'eau de ces pluies qui provient de ce qui a. été primitivement pompé par les racinea des arbres dans le sol forestier, si elle est parfois rendue en partie à ce sol, ne^ lui sera jamais restituée en totalité ; et nous sommes donc autorisas à dire que, sous o^ rapport aussi, les forêts qui recouvrent un terrain le mettent réellement dans une situation d'infériorité relativement à la quantité d'eau qu'il posséderait s'il était cultivé, par exemple, en ce* réale^.

» Si les détails dans lesquels nous venons d'entrer, relativement à la formation des brouillards à la lisière des forêts, sont conformes à ce qui se passe en réalité, ces brouillards doivent être d'autant plus fréquents et d'autant plus denses que l'air est plus calme, qu'il est déjà par lui-même plus chargé d'humidité, et surtout que le contraste est plus prononcé entre la fraîcheur des soirées et la chaleur du milieu du jour. Ce programme des conditions nécessaires à la formation de beaux et épais brouillards près 4'une grande forêt est surtout rempli, dans notre climat du moins,

pendant la fin de Tëtë et la première moitié de Tautomne ; aussi est-ce dans cet intervalle que le phénomène est le plus fréquent et le plus tranché.

» Si la transpiration qui s'effectue par les feuilles des arbres était colorée et perceptible à nos yeux, ce serait certes un beau spectacle de voir de grande» colonnes de vapeur monter majestueusement dans l'air et diminuer de toute leur hauteur la distance qui existe entre la cime des arbres et les nuages orageux; et comme cette vapeur facilite le passage de l'électricité, en augmentant le degré d'humidité de l'air avec lequel elle se mélange, on se rendrait sans doute mieux compte de la fréquence des coups de foudre sur des arbres isolés. Peut-être aussi que les réflexions étant une fois tournées de ce côté, on arriverait à trouver la raison pour laquelle le tonnerre fait tant de victimes parmi les personnes qui vont chercher sous les arbres un abri contre la pluie. Il est difiicile, en effet, de se refuser à croire que ces personnes ne sont pas plus exposées que si elles étaient restées en plein champ. Nier un fait n'est pas l'expliquer.

» Si, de ces phénomènes grandioses et terribles, nous reportons notre attention sur les longues et étroites feuilles de nos graminées, nous trouverons peut-être dans leur transpiration la raison de ces jolies petites gouttelettes que Ton voit, le matin^ suspendues aux fines dents de scie qui terminent ces feuilles de chaque côté. Les lois qui régissent le phénomène de la rosée ne suffisent pas à elles seules, croyons-nous, pour bien expliquer l'existence de ces gouttelettes. Mais revenons aux forêts.

» M. Becquerel cite à l'appui de l'opinion qui veut que les forêts aient un effet favorable à l'alimentation des sources, deux faits dont nous ne méconnaissons pas l'importance, mais qui demanderaient peut-être une étude plus circonstanciée pour acquérir une autorité vraiment incontestable : nous voulons parler du Scamandre, que M. de Choiseul-Gouffier n'a plus retrouvé dans son lit, et de l'envahissement effectué par les eaux du lac de Tacarigua, d'une assez large bande de terres autrefois cultivées. Est-on bien certain que la source du Scamandre ait tari par suite de la destruction des cèdres qui existaient autrefois dans son voisinage sur le mont Ida ? Le réservoir d'où sortait cette source n'a-t-il pas pu être dérangé par quelque secousse souterraine ? N'a-t-on rien observé relativement aux autres cours d'eau, dont l'origine est également au mont Ida? Et quant au lac de Tacarigua, pourquoi le sol, si peu stable de ces localités

sans cesse bouleversées par le jeu des volcans^ ne se serait-il pas abaissé d*abord, puis soulevé ensuite de manière à produire en premier lieu un retrait, et plus tard Tenvahissement des eaux? Notre globe tout entier, même dans les portions qui semblent le mieux fîxéjes, ne présente-t-il pas constamment des phénomènes de cette nature ? Sur la côte occidentale du Schleswig et du Holstein, on rencontre à l'intérieur des terres des couches alternatives de tourbes d'eau douce et d'alluvions marines, qui indiquent bien qu'il y a eu des soulèvements et des abaissements successifs.

x) Me résumant, je dis avec mon honorable ami M. Becquerel : Vaction exercée par les forêts est complexe. J'ajoute qu'on n'a peut-être pas assez étudié cette action au point de vue ^tout spécial du dessèchement du sol qu'elles recouvrent et de l'appauvrissement qui peut en résulter pour les sources. C'est donc de ce côté que je voudrais vous voir diriger votre esprit investigateur. Il y a là, je le crois, un service à rendre, peut-être des préjugés à détruire et des vérités à mettre en lumière.

» Veuillez recevoir, etc. » Maréchal Vaillant. »