SOURCES

C*est pour la même cause qu*un puits creusé sur le bord même de la mer ne rencontre que de Teau douce, à moins que, par des fissures suffisamment larges, le sous-sol de la côte ne soit mis en communication directe avec Tocéan, En effet, le niveau de la mer représente une zone d*équilibre, où les précipitations atmosphériques et rafflux des eaux courantes compensent le travail de 1 evaporation. L'océan draine les continents voisins comme une vallée draine les coteaux qui rencaissent et sa surface doit être, dans Tensemble, continue avec celle de la nappe générale d'infiltration de la partie perméable des continents, cette dernière se relevant vers Tintérieur d'autant plus que le sol s* élève lui-même à une plus grande altitude.

gowFce» e€ •■iBtcmeBUi. — Aussi longtemps que les dépressions du sol n*atteignent pas la nappe d'infiltration, cette dernière demeure sans écoulement naturel possible. Mais dès qu'elle arrive en contact avec le fond d'un thalweg, elle s'épanche, soit par une source caractérisée, si le terrain se prête à des concentrations de la masse liquide, comme c'est le cas pour les calcaires, soit par des suintements dont l'ensemble, plus ou moins indécis au début, finit par donner naissance à un cours d'eau. Ainsi, dans les terrains franchement perméables, les sources ne se trouvent jamais que dans les thalwegs et il y a un contraste très remarquable entre l'état humide et même marécageux du fond des vallées, le plus souvent garni de tourbe, et Taridité des versants, parfaitement drainés par la dépression qu'occupent les suintements. Nulle part ce contraste ne s'observe mieux que dans la Champagne, dont les vallées se signalent par de longues files d'une abondante végétation de peupliers et de saules, s'élevant du sein d'un marais tourbeux, entre deux coteaux d'une craie blanche où l'œil cherche en vain quelques touffes d'arbustes.

Lorsque la nappe d'infiltration est contenue dans un terrain uniquement formé de sable, il peut arriver que, sous les thalwegs, malgré la pression hydrostatique des niveaux d'amont, l'eau ait de la peine à parvenir jusqu'à la surface. Ce résultat se produit surtout quand, à la faveur d'une evaporation active, les eaux déposent, dans les couches superficielles du sol, du gypse, du sel et im peu d'argile. Tel est, d'après M. Dru (1), le cas qui se présente dans la région des Chotts sahariens. La croûte argilo-sableuse et salée qui garnit partout le sol suffit pour annihiler, par sa densité, la force ascensionnelle de l'eau. Si l'on vient à la percer par un sondage, non seulement on atteint, à une trentaine de mètres, un niveau où l'eau est devenue douce, mais, en tubant le trou de sonde, on peut obtenir de l'eau jaillissante. Beaucoup d'oasis jadis florissantes ont ainsi disparu par l'ensablement et l'encroûtement des sources et la végétation ne s'est maintenue que dans celles où les efforts des indigènes se sont constamment appliqués k prévenir ce danger.

Cela posé, la surface de la nappe d'infiltration sera d'autant plus voisine, à un

(1) Miiêion Roudaire, Hydrologie, p. i5.

i3i DYNAMIQUE EXTERNE.

moment donné, de celle du sol, que la somme des précipitations atmosphéfiques aura été plus considérable. La nappe se relèvera donc dans les années humides pour s*abaisser dans les années sèches et ses mouvements seront surtout sensibles aux points où elle est le plus haute, c'est-à-dire sous les lignes de faite. Les sources les plus voisines de ces hauteurs seront ainsi exposées à tarir. G*est ce qui a lieu en Champagne, où tous les cours d*eau secondaires sont alimentés à leur origine par une source qui porte habituellement le nom de somme. Cette îiource est très rarement pérenne et il faut descendre à plusieurs kilomètres en aval pour en trouver une qui résiste aux sécheresses ordinaires ; quant aux {innées exceptionnelles, elles font sentir leur influence encore bien plus bas (I). S'il arrive que le climat de la contrée se modifie peu à peu, on verra les sources de thalwegs remonter ou redescendre. L'expérience des siècles écoulés nous apprend qu'en Picardie, pays éminemment perméable, les sources se faisaient jour autrefois à une assez grande distance en amont de leurs points actuels d'émergence, résultat qu'on attribue généralement à l'influence du déboisement.

Niveanx d'eao. — Tout ce qui vient d'être dit «s'applique aux régions uniquement constituées par des terrains perméables. Mais s'il arrive qu'une couche imperméable DE (ilg. 42) s'interpose au milieu d'une ligne de hauteurs, la nappe

d*infiltration, limitée en profondeur à

■ - la couche qu'elle ne peut franchir,

^x^^^^J — '^^!^ prendra une forme surbaissée, finis^

A^^^nninincnï'^''"^^ sant en pointe en A et en C, où la

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dis qu'il n'y a plus d'épaisseur pro- Fig. 42. — Nappe fupcrflcieiie. ABC. surface de la lectrice coutre l'évaporatiou. Il V aura

nappe; DE, couche imperméable; A, point d'émer- , , , * . .' i

gence d'une source. donc, à flanc de coteau, tout le long

des affleurements de la couche DE, des suintements plus abondants sur le côté D, que la pente favorise et, de temps en temps, sur ce côté, surgiront de véritables sources. Leurs points d'émergence seront situés, en général, à l'origine des thalwegs entamant l'affleurement de D, parce que c'est en ces points que la disposition du sol facilitera le plus la concentration des suintements. En tout cas, ces sources à flanc de coteau, caractéristiques des régions où les terrains argileux alternent avec les sables, les grès et les calcaires, ne sont ni aussi abondantes ni aussi constantes que celles des nappes profondes, dont la masse est beaucoup plus considérable et par suite, défle bien mieux les variations du climat.

Une couche imperméable qui affleure sur les flancs d'une vallée forme ce qu'on appelle un niveau d'eau et l'importance de ce niveau est d'autant plus grande, que le réservoir perméable qui le surmonte est lui-même plus étendu. La variété de composition des terrains qui constituent le bassin tertiaire parisien

(i) Belgrand : La Seine, p. 03.

SODRCES. 235

rend ce phénomène très fréquent aux environs de la capitale et il n*est pas rare de pouvoir observer sur un môme versant, à partir de la surface marécageuse de largile à meulières, les niveaux d*eau, bien marqués par des lignes de peupliers, des glaises vertes, des caillasses et de l'aigle plastique.

TcMipératare des sowrees. — Les nappes d'infiltration arrivant, en général, à une petite distance du sol, le siège de leur partie supérieure peut être considéré comme appartenant à la zone où les variations de la température extérieure ne peuvent plus se faire sentir. Nous savons que cette zone se rencontre à moins d'un mètre sous Téquateur et à une dizaine de mètres dans nos latitudes. Comme d'ailleurs, à partir de cette région, la température n'augmente que très lentement avec la profondeur, on peut dire qu'en mettant à part les sources thermales, alimentées par tout autre chose que les infiltrations de la surface, les sources ont une température invariable et égale à la moyenne annuelle de l'air au lieu où elles émergent; elles fournissent donc, pour peu qu'elles soient assez constantes, une excellente indication de cette moyenne, partout où l'on n'a pas le temps de la déterminer directement.

Toutefois, cette règle comporte quelques restrictions, applicables surtout aux pays dont la moyenne annuelle est peu élevée. En effet, quand la température de l'air est voisine de zéro, l'eau froide, en raison de son maximum de densité, qui a lieu à + 4^, tombe au fond : aussi, dans un lieu possédant une moyenne annuelle de zéro, les sources auront souvent une température constante et égale à + 4**. En outre, si la nappe d'infiltration est profonde, les parties basses, portées, en raison de la chaleui^ interne, à une température plus haute que le sommet, deviennent plus légères et arrivent à la surface, de telle sorte que les sources peuvent accuser une température un peu supérieure à la moyenne annuelle du lieu.

Cioiips d'eau des terrains perméaMes. — > Dans un pays composé en majeure partie de terrains perméables, l'eau des pluies n'arrive aux cours d'eau que par l'intermédiaire des nappes, c'est-à-dire par les sources; elle doit donc, avant de s'écouler dans les thalwegs, accomplir un assez long parcours souterrain, presque sans vitesse et, par conséquent, sans pouvoir entraîner des matériaux solides. Dès lors, les crues des cours d'eau doivent être lentes à se produire et, de plus, leurs eaux sont limpides. En revanche, comme ces crues ne se font sentir que quand toute la nappe d'infiltration a été gonflée par le lent apport des pluies, elles durent d'autant plus que le réservoir qui les a emmagasinées est plus considérable. Mais, pour ce même motif, elles s'élèvent moins haut que les crues des cours d'eau alimentés par le ruissellement et qui doivent débiter très vite tout le produit de la pluie tombée. On trouve dans l'ouvrage de Belgrand (i) des diagrammes instructifs, qui permettent de comparer la erue survenue en4846 dans la Loire avec celle de la Seine en 1854. Tandis

(I) La Seine, p. 73

qu'à Roanne, en six joui-s, la Loire, grossie par les affluents torrentiels, s*étai( élevée de O^jOO à 6"»,94, pour redescendre en moins de quatre semaines à 0«,68, la Seine, à Montereau, parlant de 0»,50, mettait 25 jours à atteindre ^'"jSO et 35 jours à redescendre à 1 mètre.

Les rivières des terrains perméables sont donc, au point de vue géologique, des instruments très peu actifs ; le phénomène de Talluvionnement y atteint son minimum d'intensité, si môme il n'y est pas absolument nul. Aussi ne peuton manquer d'être très surpris, lorsque, entamant le sol tourbeux d'une vallée de cette catégorie, dont la Somme, en raison de l'homogénéité de son bassin, nous offre le type le plus parfait, on trouve des couches de sable et de gravier attestant, dans les siècles passés, une tout autre puissance du cours d'eau. Ces dépôts remontent au temps où la rivière creusait sa vallée, dont la forme et le régime actuels se ressentent ainsi puissamment de l'influence d*un passé bien diffèrent. Celui-là serait donc mal inspiré qui, mesurant le temps aujourd'hui employé par une telle rivière à accomplir un travail déterminé d'érosion, en voudrait conclure que son œuvre totale a exigé des suites incalculables de siècles. Rien ne se ressemble moins que les diverses phases d'activité d'un même agent géologique et la stabilité acquise indique toujours le couronnement d'une suite de travaux dont les plus efficaces ont été ceux qui se sont le plus rapidement accomplis.

lailItratioBs dans les torraliis flssarés. — Il convient d'établir, au point de vue de la perméabilité, une çlistinction fondamentale entre les terrains sablonneux et ceux qui sont formés de calcaires ou de grès solides. Dans les sables, les nappes d'eau sont continues et régulières. Dans les calcaires et les grès, quand même la surface en serait fendillée au point d'agir comme un vérilable crible, il arrive généralement qu'en profondeur la roche est compacte. L'eau n'y peut donc pas former de nappes continues; elle se concentre dans des poches ou des fissures, qui rendent le régime des puits très irrégulier. Pour c^Xie même raison, tandis que les sables offrent des suintements tout le long de la ligne d'affeurement de la nappe d'infiltration, l'écoulement des nappes des calcaires se fait par de véritables points d'élection, ce qui donne aux sources des régions correspondantes une importance spéciale. Souvent ces sources débitent de l'eau qui, avant de s'y rendre, a dû accomplir un long parcours souterrain. Quelquefois elles représentent le résultat combiné du ruissellement et de l'infiltration, lorsqu'un cours d'eau, coulant sur un sol ai^ileux, superposé à im calcaire, se perd tout à coup dans une crevasse de ce dernier, pour reparaître bien loin de là, à un niveau inférieur. Dans ce cas, le volume des sources peut être considérable et leur constance remarquable. Plus d'une source émergeant du sein des calcaires oolithiques, dans les Ardennes, a ainsi son origine dans la perte d'un cours d'eau qui avait commencé à couler sur les argiles oxfordiennes et qui est venu disparaître dans un abîme ou une fosse^ situés à la jonction des argiles avec Toolithe.