STRUCTURE ET COMPOSITION DU SOL

En hygiène comme en agriculture, on donne le nom de sol à toute» l'épaisseur de la couche terrestre qui peut exercer une influonee sur la santé des êtres vivants qui habitent à sa surface. Sa structure est exlrèinement complexe.

Les terrains qui forment Técorce du globe peuveni se rapporter à quatre classes fondées sur la différence de leur origine. On donne l<* nom de terrains volcamrjiies à ceux qui ont été lejetés à Tétai de fusion par les cratères et sont venus se refroidir à la surface. Ils se (!oni|)osent de laves, de cendres et de sables. On nomme terrains piufonifjues ceux qui sont constitués par des roches d'un aspect cristallin, plus dures, plus

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(î« TRAITÉ D'HYGIÈNE PUBLIQUE ET PRIVÉE.

compactes que les scories et les cendres, résultant comnae elles de la fusion causée par une chaleur souterraine, mais refroidies sous une énorme pression. On compte parmi les terrains plutomqiies les granités, les protogynes, etc. Ils forment souvent des montagnes élancées, pyramidales, profondément déchirées. Le massif du Mont-Blanc en est un exemple remarquable.

Les autres terrains ont été déposés par les eaux et leur disposition stratifiée ^rappel le leur origine. Les terrains métamorphiques après avoir été déposés ont été fortement réchauffés par le voisinage des roches plutoniques encore incandescentes. On compte dans cette division les gneiss, les micachistes, les marbres cristallisés. Ces trois premières classes ne renferment pas de fossiles. La quatrième comprend les terrains fossilifères qui se distinguent d'après leur ancienneté, en terrains primaires^ secondaires^ tertiaires et quaternaires ou diluviens.

Dans les terrains primaires^ l'embranchement des vertébrés est représenté par des reptiles et des poissons très différents des espèces actuelles ; les crustacés par des trilobites. On y trouve des mollusques céphalopodes, mais point d'ammonites. Les ioTVdÀns secondaires présentent souvent une épaisseur considérable. Les vertébrés y sont plus variés que dans les terrains primaires ; les reptiles y sont représentés par les icthyosaures, les ptérodactyles ; on y trouve quelques oiseaux, et des mammifères didelphes, mais pas de monodelphes dont la présence est caractéristique des terrains tertiaires. Les oiseaux, les reptiles, les poissons et les animaux inférieurs de cette période représentent plutôt des espèces que des genres perdus. Enfin, nous avons vu Thomme apparaître à cette époque et constituer la race de Canstadt^ sur l'existence de laquelle on conserve encore quelques doutes (i).

Les terrains quaternaires renferment aussi des espèces perdues ; mais elles contiennent surtout les premiers représentants de la faune actuelle. L'homme y est représenté par les huit races que nous avons énumérées dans le chapitre précédent.

Les terrains que nous venons de passer en revue ne sont pas uniformément répartis à la surface du globe. Les soulèvements qui en ont tant de fois rompu Técorce ont, dans bien des endroits, changé Tordre de superposition et fait émerger les couches les plus anciennement formées, à travers oelh^s qui les avaient recouvertes ; c'est ainsi que les roches plutoniques forment le massif central de l'Amérique et constituent le sol de la Hrelajrn(\ tandis que les terrains tertiaires couvrent les trois grands bassins de la France.

On a cherché, à diverses reprises, à établir une relation entre la salubrité d'une région et la nature du sol sur lequel elle repose. Lors

(\) ViRCeow. Discours prononcé le 2\\ août 1892 à .Moscou, à Pouvcrlure du Congrès (raDthropologic el d'archéologie prt'historique.

de l'épidémie de choléra de 1849, Fourcault s'efforça de prouver que le fléau avait partout respecté les terrains granitiques pour se répandre dans les plaines formées de terrains de sédiment. (1) II fit remarquer que les Vosges lui servaient habituellement de barrière ; que lors de ses invasions par le Midi de la France, il s'était arrêté au pied des montagnes volcaniques de l'Auvergne et que. dans ses invasions en Bretagne, il se bornait à ravager la côte, sans gravir le massif granitique qui en forme le centre. Les trois grands bassins tertiaires de la Seine, de la Gironde et du Rhône avaient été au contraire le théâtre privilégié de ses ravages.

En 1854, M. Nerëe Boubée reprit cette doctrine et chercha à en donner l'explication, (i) Après avoir fait remarquer que le choléra affectait une prédilection évidente pour les bassins des grands fleuves, comme le Gange, le Volga, l'Euphrate, pour des pays comme la Hongrie, la Pologne, la Prusse, la Belgique et la Hollande dont le sol est formé de terrains alluvionnaires, tandis que les pays de montagne à sol granitique comme le Tyrol, la Bohème l'Ecosse, la Bretagne étaient relativement épargnés, il émit la pensée que cette immunité tenait à l'imperméabilité absolue de ces roches primitives qui rendait impossible leur imprégnation par les liquides contaminés.

Hagne a plus tard appliqué ce principe étiologique à la fièvre typhoïde (3). 11 a remarqué qu'en France cette maladie faisait beaucoup plus de ravages dans les pays dont le sol est constitué par des terrains modernes, et en particulier sur ceux qui appartiennent au trias et à la formation oolûhiqtce. Des observations ultérieures ont prouvé que cet heureux privilège des terrains anciens était une illusion. Il n'y a pas en France une ville qui soit aujourd'hui complètement à l'abri de la fièvre typhoïde. Les recherches contemporaines tendent, de plus en plus, à prouver que, dans l'étiologie de la fièvre typhoïde, il faut faire la part la plus large à la mauvaise qualité des eaux potables, par l'intermédiaire desquelles elle se transmet le plus souvent.

On a cherché, mais avec aussi peu de fondement, à établir une corrélation entre la nature géologique du sol et la production du goitre. Les nns ont accusé les terrains calcaires, d'autres les sols magnésiens de le produire ; mais cette doctrine étiologique n'a pas supporté le contrôle des faits et n'est plus maintenant qu'un souvenir.

Si nous avons cité ces exemples, c'est uniquement pour montrer que l'âge des terrains fondamentaux qui constituent le sol d'une région n'est pas sans intérêt pour l'hygiène et qu'il y avait lieu d'en dire quelques mots. En admettant que leur nature n'ait aucune influence sur la pro-

(!) Fourcault, Conditions géologiques et hydrogrnphi(fues qui favorisent le développement et la marche du choléra asiatique (Gazette médicale de Pariai, 1849).

(2) N. Boubée, Comptes-rendus de l'Académie des sciences^ octobre 1854.

(3) Magne, Rapports entre la composition des teirains et le développement des fithres typhoïdes épidimiques (Bulletin de l'Académie de médecine, octobre 1865).

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(iuclion directe des maladies, elle agit sur la santé des habitants par les productions végétales que le sol qui en est composé, fournit à Falimentation. Les terrains granitiquc^s sont peu fertiles. Le massif central de la France formé de roches plutoniques et traversé par des volcans dont les laves se superposent çà et là au terrain primitif, n'est cultivé que dans ses vallées ; les pentes sont boisées, mais les sommets sont dénudés. Cest en somme un pays pauvre et voué à Témigration. La Bretagne renferme également des parties bien arides ; mais elle est sauvée par la douceur de son climat et par sa ceinture maritime. Les terrains de sédiment sont plus productifs. On peut din», d'une manière générale, que les terrains stratifiés ont plus d(» chances d'être fertiles que les terrains massifs, parce qu'ils proviennent de la désagrégation et du mélange des éléments de roches primiliv(»s variées. Ils sont pour Tagriculture plus complets (i).

11 faut maintenant jeter un coup d'œii sur la composition de la couche la plus superlicielle du sol, de celle que Thomme remue sans cesse pour les besoins dt^ Tagriculture, pour la construction des édifices, le percement des égouts, le tracé des routt^s.

Cette couch(% éminemment complexe, provient du détritus des roches dont il a été question plus haut et du mélange des éléments qui les constituent. Les rocht^s primitives, en se décomposant sous l'atteinte des actions météoriques, fournissent des galets, du sable, de l'argile. L'eau qui s'infiltre dans les fissures de ces roches les dilate en se congelant et les fait éclater ; leurs débris, entraînés par les eaux, produisent des attérissements dont la végétation s'empare.

L'intervention des agents météoriques suffit pour décomposer le fiHllspath, le mica, l'amphibole, le protoxyde de fer, principes constituants de ces roches ; les masses calcaires qui sont moins dures cèdent plus facilement aux actions niécaniques et se dissolvent dans les eaux chargées d'acide carbonique (2). La désagrégation de ces terrains forme, avec les matièn*s organiques piovenanl de la décomposition des végétaux, la couche superficielle .dont nous nous occupons en ce moment. Les éléments minéraux qui s'y rencontrent sont la silice, l'alumine, la chaux, la magnésie, la potasse, la soude, les oxydes de fer et de manganèse. Les trois premiers sont les plus importants au |>oint de vue de l'hygiène et di" rairriculture. et nous nous \ arrêterons un instant.

1 l.a si'/itv se présente sous deux lonnes : compacte et dure comme dans Us roclies .iîianiiitjues, li'>i!ivs, le> schistes, les gneiss, ou fragmentée ci>nnni" dans les sal>lrs. Ie> ::raM<is. les cailloux. Elle v est à l'état de

pun'lt* ou oonibinet- a\(V la ohanx. ia potasse, l'alumine, le fer.

1 J. ARNoni», S'^i4ir\:u.i '•irif,r?!t< t^fur/u-nv. Pnris, ISsl.

J' Poi NSiNr. vu.T. f." ^v- .»«;r h • li' »/•.'•J^ >• n >\:; y»r.r.'x f/r«\- /./ rhimif, lit physique^ ia ♦>»»'/# i)"t>/fi.;ir. 1.1.

LES AmS, LES EAUX ET LES LIEUX. 69

Les terrains siliceux sont généralement salubres, en raison de leur perméabilité. Les fortes pentes des roches primitives qui en sont formées empêchent la stagnation des eaux et Timbibition des couches superficielles. L*humidité permanente et la putréfaction y sont impossibles ; les eaux qui sourdent des terrains granitiques sont d'une limpidité parfaite ; cependant, certains terrains schisteux, facilement désagrégés par Faction successive de la pluie et du soleil, forment, dans le fond de quelques vallées en Bretagne, un sol perméable qui se convertit facilement en marais insalubn i. Les terrains schisteux et pyriteux se décomposent parfois sous Tinfluence de Tatmosphère. En ouvrant la tranchée de Glomel, pour rétablissement du canal de Nantes à Brest, on rencontra des schistes renfermant des sulfures qui, étant exposés à l'air, donnèrent lieu à un dégagement d'hydrogène sulfuré, très nuisible aux travailleurs.

Le sol siliceux n'est salubre qu'à la condition d'avoir une épaisseur suffisante. Lorsqu'il est profond, il absorbe et conserve la chaleur en même temps qu'il se laisse traverser par l'eau, de sorte que, dans les pays chauds et sur les points très exposés au soleil, il se dessèche au point de devenir impropre à la culture. Dans les régions tempérées il constitue au contraire un support excellent pour l'engrais et la charrue n'a presque rien à faire. C'est le terrain particulièrement propre à recevoir les eaux d'égout ; mais il faut pour cela que la couche profonde sur laquelle il repose ^oit elle-même perméable. Ainsi, les landes de Gascogne qui sont un ancien lit de mer recouvert par des sables de l'époque pliocène, présentent un phénomène très intéressant pour l'hygiène et qui a été l'objet de travaux intéressants depuis quelques années. Les sables qui, dans certains endroits, ont jusqu'à 80 mètres d'épaisseur, ne renferment que de rares couches d'argile ; mais, à une petite distance de la surface, les infiltrations de tannin et d'autres matières organiques ont transformé le sable en une couche de grès d'un brun noirâtre mélangé de fer qui présente l'aspect et la dureté de ce métal. On donne à ce composé le nom d'alios: il est tantôt friable et tantôt dur. Dans ce dernier cas, il ressemble à un ciment tant sa structure est serrée. Il a rarement plus de 20 centimètres d'épaisseur <»t sert aux constructions rurales. Les maisons des Landes, les anciens castels de la région, les assises des gares de Bordeaux et d'Arcachon ont été bâties avec des pierres aliotiques.

Ces bancs compactes, situés à une faible profondeur, sont considérés comme l'obstacle principal à la végétation fon^stière. Les racines ne les traversent que difficilement ; ils arrêtent les eaux de pluie et transformeraient les landes en marécjiges, si l'on n'avait pas creusé de distance en distance des fossés d'écouleujent nommés crastcs qui reçoivent le trop plein des eaux et les conduisent aux ruisseaux de Tintérienr ou aux étangs du littoral.

On a longtemps considéré V<tUo.^ comme absolument imperméable.

Les géograph(»s, les ingénieurs et les hygiénistes ne mettaient pas le fait en doute mais M. Falias, en 1884, a prouvé par des expériences positives, qu'il se laissait traverser par les eaux. M. Lapparent, inspecteur de l'agriculture, a reconnu la perméabilité de Valios dans son rapport de 1886 sur les vignobles des sables de Gascogne et, en 1887, M. Chambrelent qui, en 1865, s'était prononcé pour l'imperméabilité, a reconnu qu'elle n'était pas complète. Enfin, en 1890, le docteur Lalesque, d'Arcachon, reprenant et complétant les expériences de Pallas, a prouvé, à la Société de médecine de Bordeaux que Valios se laissait traverser par l'eau, comme par le pétrole (1).

Cette question a, pour la culture comme pour l'hygiène, une importance qui explique le soin qu'on a mis à la résoudre ; toutefois la connaissance de cette perméabilité ne peut pas, de l'avis du docteur Lalesque lui-môme, modifier sensiblement les idées qui ont cours sur les Landes, leur culture et leur utilisation au point de vue de l'épandage des eaux d'égout. Si Valios se laisse traverser, ce n'en est pas moins un filtre serré, lent, facile à s'encrasser et l'obstacle qu'il apporte à l'écoulement rapide des eaux suffit pour transformer momentanément le sol en marécages et justifier les travaux qu'on a exécutés pour triompher de cette entrave.

Les sables des Landes présentent un autre phénomène tout aussi nuisible à l'agriculture et qui a longtemps condamné cette région à la stérilité. Ils forment des dunes mouvantes qui, poussées par les vents du large, empiètent sur les terres cultivées et auraient fini par les conquérir, sans les plantations de pins maritimes et les travaux d'assainissement dont nous aurons l'occasion de parler plus loin.

i° La chaux existe surtout dans le sol à l'état de carbonate. U y est pur ou associé à la magnésie ce qui constitue la dolomte. Le reste est formé par le sulfate de chaux et représenté par la pierre à plâtre, le gypse. Les roches calcaires ont des propriétés différentes au point de vue de l'hygiène selon leur plus ou moins de dureté et l'étendue de leurs couches. Lorsqu'elles sont en petits fragments, en grains fins, sans cohésion, elles forment des terrains perméables que les eaux traversent sans difficulté et se comportent comme les sables siliceux dont elles ont la salubrité. Lorsqu'elles sont en assises continues, que le grain en est serré, la consistance dure, elles sont presqu'aussi impénétrables que le granit. Le sol, dans ce cas, ne peut avoir aucune influence sur l'air et sur les eaux et il est parfaitement salubre si les couches sont suffisamment inclinées. Lorsqu'elles sont horizontales, elles présentent parfois des excavations dans lesquelles les eaux stagniMit et forment de petits marais parfois situés à de grandes hauteurs.

:t) Df MoRicE, Note, sur le deffrè dv. pcrrurnlnlite de Valios (Journal </"« Savants, no du 9 avril 1891).

Les marbres sont le type des calcaires compacts qui ont les propriétés du granit ; la craie, le gypse sont au contraire perméables et constituent des sous-sols secs et chauds. La craie perd ses avantages lorsqu'elle est pénétrée de marne argileuse ou qu'elle repose, en couches peu épaisses, sur un sous-sol niarneux. Les terrains gypsoux s'échauffent lentement, mais gardent bien la chaleur. Les sols que forme le gypse ne sont pas imperméables, parce qu*il n'est point stratifié. Il est soluble dans 420 parties d'eau, de telle sorte que les eaux qui le traversent sont fortement séléniteuses et l'association fréquente du sel gemme au gypse accentue encore ces fâcheuses conditions. « Ensemencé, dit Arnould, le calcaire » tient le milieu entre le sable et l'argile et doit peut-être sa supériorité » générale à ses propriétés en quelque sorte bien équilibrées ».

3*» \J argile domine dans les terrains diluviens ; mais on en trouve également dans ceux qui sont calcaires et schisteux. Par son association avec le sable, les graviers, les effritements calcaires, elle constitue la plus grande partie du sol soumis à la culture.

Tous les sols argileux sont suspects C'est à l'argile que les terrains tertiaires doivent leur mauvaise réputation. Elle n'est pas complètement justifiée, car ils renferment aussi des grès et des calcaires tandis que Targile se retrouve également dans les terrains de transition. L'argile est nuisible par son imperméabilité. Elle absorbe l'eau lentement, la retient avec énergie et, quand elle est saturée, ne la laisse plus passer, de telle sorte que celle-ci stagne à sa surface. Les alluvions des grands fleuves, la plupart des vallées sont formées par des bancs d'argiles et de marnes mêlées au sable et aux débris calcaires. Ce sont de bons terrains pour la culture. Les plantes enfoncent leurs racines sans effort dans ce sol humide, meuble et dépourvu de cailloux. La charrue le remue sans peine et ses produits sont abondants ; mais c'est un sol perfide en raison de son humidité, des fermentations qui s'accomplissent dans son sein, de la mauvaise qualité des eaux qui en découlent et de l'infériorité des végétaux qu'il nourrit.

Son insalubrité est d'autant plus grande que l'argile y est en plus grande abondance. Le mélange du sable et des calcaires le modifie avantageusement; enfin, l'hygiène peut en corriger la fâcheuse influence, comme nous le verrons en parlant de la culture et du drainage.

Quelle que soit la nature du sol, il se recouvre partout, avec le temps et par la culture, d'une couche très complexe résultant de l'effritement des roches profondes, des détritus végétaux qui se décomposent à la surface, des engrais et des amendements que la culture y a mêlés. Cette couche variable par son épaisseur et sa composition suivant la nature des terrains qu'elle recouvre, c'est la terre arable^ c'est Vhumus, Elle fait la fertilité ou l'infécondité d'un pays, sa pauvreté ou sa richesse. Sa profondeur est variable suivant les régions. Elle manque dans certains endroits où les roches sont à nu ; sur d'autres, elle n'a que quelques centimètres

72 THAITÉ D'HYCilÈNE PUBLIQUE ET PRIVÉE.

(r<»|miss(Mir : mais, quelle que soit sa profondeur et sa provenance, elle «MuprunU» h)ujours au sous-sol la majeure partie de ses ('éléments conslitulifs. I)*uu(» part, h» travail de la charrue mélangt^ intimement Yhumus avee la eouohe sous-jaeenle, surtout lorsqu'elle est friable; de l'autre, les véj^étaux, eu s(^ détruisant sur place, rendent à Vhumus les principes qu'ils avaient puisés dans le sous-sol par leurs racines et qui avaient contribué à leur développement.

l.a l<»rre végétale se» relie donc partout à la couche profonde, et la silice, Targile ou h» calcaire y prédominent suivant les lieux ; sa constitution chimique est dominée par la composition même du terrain géologique sous-jacenl et c\»st à peine si, dans le terreau proprement dit, la prédominance spécifique disparaît devant la richesse en détritus organiques.

L* hum as est le réceptacle des matières organiques et des micro-organismes, c'est le théâtre des déconipositions et des putréfactions qui s\)p«'rent dans le sol. Il a donc une importance capitale au point de vue de riiygiène, ainsi que nous le montrerons bientôt.