Forschungen, etc., vol. VIII, 1885, p

1 000 volumes du sol renfermaient en volumes d’air :

GROSSEUR DES GRAINS, EN MILLIMÈTRES

PE RES QE 0,01-0,071. 0,071-0,114, 0,1140,171. 0,171-0,25. 0,25-0,50. 0,50-1,00. 1,00-2,00.

L’argile, qui est encore plus fine que le sable de l'essai précédent, ne renfermait dans les mêmes conditions de saturation que 81.6 volumes d’air pour 1 000 volumes de sol et l’humus 293.7. |

Ces différences se moditient au détriment des éléments fins à mesure que le taux d’eau augmente ; avec un taux élevé, les matières à grains fins ne contiennent que des quantités minimes d'air. Cela est vrai aussi bien du sable très fin que de l'argile et de l’humus, où les pores sont extrêmement rapetissés par l'augmentation sous l’action de l’eau des éléments colloïdaux que renferment ces divers sols.

Comme l’air est rarement stagnant dans le sol, qu'il y est d’ordinaire constamment en mouvement par suile de la pression atmosphérique, des variations de température et de l’action des vents, donc incessamment renouvelé, la capacité du sol pour l'air a moins d'importance vis-à-vis des réactions que sa perméabilité pour l'air, c’est-à-dire son aptitude à le laisser circuler. Pour acquérir sur ce point des notions exactes, j'ai ajouté’ diverses quantités d’eau aux lots de sable dont il vient d’être question, je les ai placés en couche de 50 centimètres dans des tubes de à centimètres de diamètre et j'y ai fait passer de l'air sous une pression de 50 millimètres d’eau. Les quantités d’air (en litres) qui ont passé par heure sont inscrites ci-après :

GROSSEUR DES GRAINS, EN MILLIMÈTRES

EAU ajoutée.? 0,01-0,071, 0,071-0,114. 0,114-0,171. 0,171-0,25. 0,25-0,50. 0,50-1,00. 1-2. Cent. cubes.

80, 1,02 7,00 16,30 26,16 54,90 61,44 79,55 160. 0,69 1,08 4,48 8,83 27,00 | 29,82 "ASS 240. 0,24 0,27 3,16 4,32 12,00 25,05 43,00

1. Forschungen, etc., vol. XVI. 1893, p. 193-222. 2. Le volume du sol était de 981,5,

AT D CE NL)

Il ressort clairement de ces chiffres que la perméabilité du sol pour l'air décroit à mesure qu'augmente le laux d’eau et décroi d'autant plus que le sol est à grain plus fin.

Dans les sols tels que les sols argileux ou humiques qui contiennent une assez grande quantité de matières colloïdales, aux modifications provenant du taux d’humidité viennent encore s’ajouter celles qui tiennent à leur changement de volume sous l’influence de l'eau.

Par l'humectation les éléments colloïdaux gonflent; cette augmentation de volume a pour conséquence de réduire celui des pores de façon que l'air circulant dans le sol s’y meut plus difficilement qu’auparavant. Un éclatant exemple de ce fait m’a été fourni par une sorte de tourbe (d'Oldenbourg) qui, déjà avec un taux d’eau de 33 p. 100 en volume, était complètement impénétrable à l'air, tandis qu’elle a pu absorber de l’eau jusqu’à complète saturation de 60-70 p. 100 en volume. Les sols argileux se comporteront de même *, on peut en être certain, et on devra conclure que fous les sols riches en substances colloïdales (humiques, argileux, ferrugineux, elc.) deviennent, à l’élal naturel, imperméables pour l'air déjà avec un laux d'eau qui est plus ou moins au-dessous du point de saturalion.

Il est bon de remarquer que, grâce à l’humectation par l’eau atmosphérique des couches superficielles du sol, l'accès de Pair s’y trouve diminué et entravé d'autant plus que ces couches sont plus saturées et demeurent plus longtemps à cel état, c’est-à-dire d’autant plus que le sol est à grain plus fin et contient plus d’éléments bumiques et argileux.

Le taux d’eau du sol est, comme celui de l’air, très différent suivant sa conslilution physique, toutes circonstances égales d’ailleurs, c’est-à-dire pour une égale addition d’eau.

En laissant de côté les détails, il résulte des recherches faites jusqu’à présent que l’humidilé contenue dans le sol augmente avec la

1. Pour ces sols il n'est pas possible de démontrer le fait par l'expérience, parce qu'avec une faible humectation ils se mettent en grumeaux et qu'avec une plus forte ils donnent une bouillie.

finesse du grain et le taux du sol en principes colloïdaux. Ceci ressort nettement des chiffres suivants que J'ai obtenus entre autres : :

Taux d’eau du sol jusqu'à 30 centimètres de profondeur exprimé en pour-cent du volume.

(Moyennes de 27 dosages faits pendant le semestre d'été.)

Sable quartzeux.

GROSSEUR DES GRAINS EN MILLIMÈTRES

Du lehm renfermait dans les mêmes conditions 38.81 d’eau, soit 32.66 p. 100 en volume. De faits tels que ceux qui précèdent on doit conclure que, parmi les diverses espèces de sols, le sable accusera un moindre taux d’eau que l'argile et l’humus. C’est ce que montrent les chiffres ci-dessous provenant de mes expériences? :

Taux d'eau du sol jusqu'à 30 centimètres de profondeur exprimé en pour-cent du volume.

(Moyennes de 9 dosages pendant le semestre d'été.)

SABLE SABLE OALOAIRE D de TOURBE. riche LEHM. calcaire Sn Has à quartzeux.

; grain fin.

Ces différences proviennent de ce que le nombre des interstices où s'exerce l’action capillaire ainsi que la surface mouillée par l’eau augmentent avec la finesse du grain et que les substances colloïdales s’imbibent d’eau, contribuant ainsi, comme nous l'avons vu, à un rapetissement des pores et, en même temps, à un accroissement de la capillarité.

Les résistances qui s'opposent au passage de l’eau à travers le sol sont proportionnelles à la grosseur des interstices. Les eaux d'infiltralion qui s'écoulent à une profondeur déterminée sont d'autant

1. Forschungen, elc., vol. XVI, 1893, p. 386 et 387. 2. Forschungen, elc., vol. V, 1882, p. 17.

moins abondantes que le sol est à grains plus fins. Cela est évident d’après les chiffres suivants empruntés à quelques-unes de mes expériences":

Quantités d'eau d'infiltration à 30 centimètres de profondeur par 400 centimètres carrés de surface, en grammes.

(Moyennes de 27 observations pendant le semestre d'été).

Sable quartzeux.

QUANTITÉ GROSSEUR DES GRAINS EN MILLIMÈTRES

AO DIUTES en LU à gr. 0,0-0,25 0,25-0,50 0,50-1,0 1-2 9-4,5 4,5-6,75

L'argile et l'humus sont complètement impénétrables à l'eau quand ils sont saturés*. Remarquons aussi que la perméabilité d'un sol pour l’eau dépend exclusivement de la couche qui renferme les éléments les plus fins. Ainsi s'explique qu'un sol, d’ailleurs perméable, ne fournisse aucune eau d'infiltration s’il repose sur un sous-sol imperméable (roche massive, argile, sable très fin, calcaire, etc.). Dans ces conditions, l’eau qui a traversé les couches supérieures se rassemble à la surface de la zone impénétrable en constituant ce qu'on appelle la nappe souterraine (Grundwasser).

Celle-ci s’élève plus ou moins suivant les circonstances et remplit d’eau complètement ou en partie les couches du sol qu’elle baigne.

En ce qui concerne la température du sol dans ses relations avec sa composition physique, cette température résulte de la combinaison des influences d’une série de facteurs qui réagissent l’un sur l’autre d’une manière si compliquée qu’on ne peut se faire une idée juste des particularités des divers sols à l’aide des moyennes d’observations embrassant une assez longue période, et ce sont seulement les différences relatives avec la température extérieure dans

chaque période qui offrent un point d'appui. Ceci se déduit de ce que nous venons de dire, que les divers sols, malgré leur manière d’être sensiblement différente vis-à-vis des variations de température,

1. Forschungen, etc., vol. XVI, 1893, p. 389 et 390. 2. Forschungen, etc., vol. XIV, 1891, p. 14.

n’accusent généralement dans la moyenne annuelle que des écarts minimes, comme le montrent par exemple les résultats suivants obtenus par E. EBERMAYER ‘ :

Température moyenne annuelle du sol à Münich. (Moyenne de quatre années.)