TEMPERATURE DE L AIR

(moyennei

BeniBcUei)

à I mètre.

près du sol.

État sec

Eut humide

o,ii

Eau. .

Tourbe .

Limon .

Argile , Sable .

La chaleur spécifique de Peau étant égale à i , Thumidité augmente considérablement celle des autres éléments, et ce sont les plus avides d'eau : Thumus et Targile, qui se placent en première ligne. 11 en serait de même si Ton envisageait le pouvoir absorbant et la conductibilité de la terre pour la chaleur.

Masure a déterminé Tinfluence du degré d'humidité sur réchauffement des sols exposés au soleiL ^ Plus la terre est humide, plus sa température se « rapproche de celle de l'air ; elle l'excède environ « de 4° à demi-saturation et de 10** à l'état sec, Pen- « dant la nuit, quel que soit le degré d'humidité, la 4C température du sol est inférieure de 2 à 3 degrés à « celle de l'air. Après les pluies, la radiation solaire « détermine un échauffement beaucoup plus intense « qu'après les périodes de sécheresse. » Dans tous les cas, il importe de retenir que la température du sol — à égale quantité de chaleur reçue — est en raison inverse de sa chaleur spécifique.

Influence du tassement. — Le tassement du sol influe également sur son état thermique. A cet égard^ WoLNY formule les conclusions suivantes :

i"" Le sol conduit d'autant mieux la chaleur qu'il est plus tassé, parce qu'il contient alors moins d'air et plus d'eau (celle-ci étant meilleure conductrice).

PROPRlélBS PHYSIQUES X9I

a"* Pendant la saison sèche, quand la température augmente, et au moment du maximum diurne de la température du sol, celui-ci s'échauffe d'autant plus qu'il est plus serré ; au contraire, pendant la saison froide, quand la température baisse, et au moment du minimum diurne, la température est la même pour les sols meubles et tassés, l'avantage restant parfois au sol meuble.

3'' Plus le sol est tassé, plus les oscillations de température sont grandes.

L'influence de la chaleur centrale du globe — étant donnée la grande épaisseur de Técorce terrestre — n'intervient que très faiblement dans réchauffement du sol. On peut en dire autant pour les actions chimiques et les combustions lentes qui se produisent dans la terre arable... Une fumure de 30,000 kilogr. de fumier donnerait, d'après M. Schlœsing, 17 millions de calories qui, en se répartissant sur 3,000 tonnes de terre, au cours d'une année, élèveraient de 0^,078 la température moyenne du sol. C'est donc la radiation solaire surtout qui contribue à réchauffement des terrains et du milieu ambiant.

Mouvement du caloriqjje. — La terre possède, comme les autres corps, un pouvoir absorbant et un pouvoir émissif : elle absorbe des radiations calorifiques et lumineuses, mais elle n'émet que des radiations obscures. Le mouvement thermique qui se produit en elle dépend moins de sa nature et de sa composition que de la marche et de l'intensité de la radiation solaire. En ce qui concerne la marche diurne de la température du sol, on observe une progression croissante depuis le lever du soleil jusqu'aux premières heures de l'après-midi ; la température décroît ensuite progressivement jusqu'au lever du jour suivant. Dans tous les cas, à cause

iaâ LBS PROPRIÉTÉS DU SOL

de la mauvaise conductibilité de la terre, la propagation de la chaleur se fait toujours très lentement. On constate, par exemple, que le maximum de température se produit vers midi à la surface du sol, et à six heures seulement à la profondeur de o",25.

Cette lenteur de mouvement peut avoir d'heureux effets sur la végétation parce qu'elle assure plus de constance dans la température. Au-delà d'une certaine profondeur, les variations deviennent tellement faibles que les racines des plantes ne sont jamais exposées aux désagréments des gelées.

Dans son très intéressant et remarquable traité de Physique et Météorologie^ E. Duclaux explique ainsi l'action du soleil sur le sol : « Pendant le jour, le « soleil échauffe par conductibilité les couches voi- « sines de la surface, et peu à peu s'enfonce une onde « journalière de chaleur qui, la nuit venue, quand le « sol se refroidit par rayonnement et au contact de « l'air, remonte vers la surface. Comme elle ne nniar- « che pas vite, elle n'a pas fait beaucoup de chemin « quand elle commence à rétrograder, et il y a par € suite dans le sol, à petite profondeur, une couche « à peu près insensible à la variation de la tempéra- « ture du jour et de la nuit. Cette couche est naturel- « lement d'autant plus profonde que la variation est « plus grande et le sol plus conducteur. Aussi on la « trouvera plus bas dans un pays sec que dans un « pays humide, sur un sol dénudé que sur un sol « couvert de végétation, etc..

« On devine pourtant que la compensation dont « nous venons de parler n'est pas absolue. Pendant « l'été, la nuit, beaucoup plus courte que le jour, ne « suffit pas à permettre la sortie de toute la chaleur « emmagasinée, et il en reste un petit excédent qui « continue à pénétrer dans le sol. En s'unissant aux

PROPRIÉTÉS PHySIQ.UBS 1 33

« excédents des jours précédents, il finit par consti- « tuer une onde estivale de chaleur, qui est à son tour « contrebalancée par une onde hibernale de froid. « Pour les mêmes raisons que tout à Theure, il y aura « donc, à une certaine profondeur, une couche qui ne « sera plus influencée par les variations de tempéra- « ture de l'hiver et de Tété.

« Entre cette couche invariable, à laquelle vien- « nent mourir les ondes estivales et hibernales de la « surface du sol, et cette surface dont elles partent, cle trajet est long, et il y a toujours plusieurs ondes « en chemin. Un thermomètre plongé dans le sol, et « qui traduit leur passage, subit donc des oscillations « périodiques, et peut, par exemple, monter, c'est-à- « dire traduire le passage d'une onde estivale au mo- « ment où c'est l'hiver à la surface et où le thermo- « mètre descend. Mais ces oscillations décroissent « d'amplitude avec la profondeur jusqu'au point où « elles deviennent insensibles et où la température « reste invariable. »

La marche annuelle de la température du sol présente les mêmes caractères que la marche diurne,,. < Pendant la saison chaude de l'année, les tempéra- « tures du sol vont en décroissant avec la profon- « deur ; pendant la saison froide, elles affectent, au « contraire, une distribution inverse. Lorsque la tem- « pérature croît avec la profondeur, la chaleur sort « du sol ; elle y pénètre, au contraire, lorsque le sol « est plus chaud à la surface que dans ses couches « inférieures. La migration de la chaleur dans le sol « présente donc deux phases distinctes : avec le mois ^ de mars commence la période d'emmagasinement ; « avec le mois de septembre, celle de l'émission des « radiations calorifiques accumulées pendant les mois « précédents. A Montpellier, la période d'inversion « dans la distribution des températures à diverses

IS4 LBS PROPRiéTBS DU SOt

« profondeurs est plus courte en automne qu*au prin- « temps (i)».

a"* Du sol dans ses rapports ayec les gaz, — La. capacité du sol pour Tair — la porosité — s'exprime par le rapport du volume des pores au volume total de la terre; elle varie avec la structure, la pression et le degré d'humidité (les volumes d'air et d'eau pour un sol donné étant complémentaires). Toutefois, l'influence de l'eau est moins marquée dans les terres grumeleuses que dans les terres en poudre, celles-ci contenant plus d'espaces capillaires qui se remplissent rapidement.

On peut admettre, d'une manière générale :

i" Que la porosité croît avec la grosseur des particules et la proportion de sable. A l'état sec, cependant, les sols très humifères se comportent comme des sables grossiers ;

3° Que la quantité d'air passant au travers d'une terre est en raison inverse de l'épaisseur de la couche et en raison directe de la pression de l'air, tant que la vitesse de passage n'excède pas cinq centimètres par seconde ;

3** Que l'air confiné dans le sol est presque toujours en mouvement : soit qu'il se diffuse entre les particules, soit qu'il se produise des échanges entre l'atmosphère et la terre, sous l'influence des variations de pression, de température, etc..

La terre peut-elle, au sens physique du mot, absorber ou condenser certains ga^ ? On le croyait autrefois. Mais, à Texception de l'ammoniaque, qui peut se combiner à l'humus et à l'oxyde de fer, et de l'absorption de la vapeur d'eau — hygroscopicité —

(i) F. HouDAiLLB : Le soleil et ragriculteur^ p. 359. Librairie Masson, Paris.

PROPRlérâS PHYSIQUES UJ

U ne semble pas que des condensatious aient lieu. C'est du moins ce qui résulte des expériences très précises de M. Th. Schlœsino,

HyoROScopiaTB du sol (2). — four mesurer Thygroscopicité, Schûblsr étalait en couches minces 5 gramme^ de terre sèche dans une atmosphère saturée d'humidité. Il vit ainsi que l'absorption de la vapeur d'eau atmosphérique est très inégale : le sable siliç0ux pur n'est pas hygroscopique. Voici les nombres trouvés pour les autres éléments :

TAPBUR D*EAU AB80RBKE POUR ZOO AFRB8

i> b«ares. «4 heures. 48 heures. 7a heures.

Sable calcaire, 0,3 Argile pure , ^,7 Humus brut • 8,0

En opérant sur différents sols, SchOblbr reconnut qu'une terre de jardin pouvait absorber 5 à 5 pour 100 d'eau, entre douze et quarante-huit heures. M. ScHLŒsiNG explique ainsi cette faculté : « La pro- € portion d'eau absorbée par un corps augmente « avec la surface qu'il offre sous un poids donné, € De deux terres de même nature, la plus fine se f chargera par hygroscopicité de plus d'eau que f l'autre. 11 suffit qu'un sol ait 5 pour loo d'eau € pour que celle-ci y possède la tension maxima cor-

la) L'étude des facultés hygroscopiques du sol pourrait être rattachée au paragraphe traitant < du sol dans ses rapports avec Peau >. Mais il s'agit, en fait, de la condensation de la vapeur d'eau (c'està-dire d'un corps gazeux), et nous avons cru préférable d'envisager séparément la question. Puisque la terre est en contact avec les gaz de l'air — dont la vapeur d'eau fait partie — il semble plus rationnel de rattacher l'hygroscopicité au présent chapitre.

Ia6 LES PROPRIÉTÉS DU SOL

€ respondant à sa température. Entre 9 et 35 degrés « l'hygroscopicité varie très peu avec la température, « ce qui signifie qu'une terre supposée en équilibre € d'humidité avec l'atmosphère ambiante gardera la c même quantité d'eau, si Véiat hygrométrique de « l'air reste constant. C'est ce dernier facteur qui « influe le plus. Si la tension de la vapeur d'eau est c plus forte dans l'air que dans le sol, celui-ci gagne « jusqu'à ce que le régime soit établi ; dans l'hypo- « thèse contraire, il perd. La nature de la surface « influe aussi sur Thygroscopicité : quand elle est « revêtue d'humates, elle absorbe davantage. »

Le sable fin extrait de la terre fixe toujours plus d'eau à l'état naturel qu'après calcination. Dans la plupart des cas, l'absorption de la vapeur est accompagnée d'une légère élévation de température, comme s'il se produisait alors un véritable changement d'état physique.

Ainsi, conformément aux lois de la physique, le sol condense ou émet de la vapeur d'eau pour se tenir dans les limites de V équilibre des tensions hygrométriques du milieu ambiant.

Une autre question se pose : l'eau d*hygroscopicité influe t-elle sur le développement des végétaux? On le croyait autrefois... Mais les expériences effectuées successivement par Sachs et Heinrich montrent qu'il n'en est rien. Des pieds de tabac cultivés dans des terres plus ou moins argileuses, sablonneuses et humifères, se fanent et dépensent avant que toute Teau du sol ait été utilisée.

Les résultats obtenus par M. Heinrich valent d'être rapportés :

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