10L’eau façonne les paysages

Toute la nuit, l’orage a tambouriné sur le toit de l’école. Le matin, le ciel s’éclaircit, et Lena et Tom courent jusqu’au petit ruisseau derrière la cour. Hier, il était clair et tranquille : on pouvait compter les galets de son lit. Aujourd’hui, il est large, rapide et brun, couleur de chocolat au lait. Il charrie des brindilles, des feuilles, et quelque chose qu’ils ne peuvent pas voir grain par grain : de la boue et du sable, arrachés à ses berges et aux champs situés en amont.

« Où va toute cette boue ? » demande Tom. Vers l’aval, un peu plus loin à chaque minute. Le ruisseau emporte la terre, grain par grain. Dans ce chapitre, nous suivons ces grains, depuis la roche d’où ils viennent jusqu’à l’endroit où ils se déposent.

Tu sais déjà

La roche est le matériau dur de la Terre ; brisée en morceaux, elle donne des cailloux, des galets arrondis par l’eau, du sable dont nous voyons les grains un par un, et de la boue dont les grains sont trop petits pour être vus (Chapitre 5). Une rivière coule tout le temps dans un long chenal, des terres hautes jusqu’à un lac ou jusqu’à la mer (Chapitre 2). La pluie qui tombe sur les terres ruisselle jusque dans les ruisseaux et les rivières, qui ramènent l’eau à la mer (Chapitre 3).

10.1 La roche se brise sur place

Même la roche la plus dure ne dure pas éternellement. Là où elle est à l’air libre, sous le soleil, la pluie et le gel, elle se fissure et s’effrite lentement.

Définition 10.1 (Altération)

L’altération est la lente désagrégation de la roche sur place, par le gel, par l’eau, par les racines des plantes, et par la chaleur et le froid. La roche est brisée en morceaux, mais les morceaux restent sur place.

Le gel est l’un des outils les plus puissants de l’altération. L’eau de pluie s’infiltre dans une fine fissure de la roche. Par une nuit froide, elle gèle, et l’eau qui gèle prend un peu plus de place : la glace pousse sur les bords de la fissure et l’élargit un tout petit peu. Le lendemain, la glace fond, un peu plus d’eau s’infiltre, et la nuit suivante, elle gèle de nouveau. Au bout de nombreux hivers, un morceau de roche se détache.

Au pied d’une paroi de roche nue, haut dans la montagne, les morceaux détachés par le gel glissent, dégringolent et s’entassent en une pente de cailloux pointus. Ils ne sont pas arrondis : aucune eau ne les a encore roulés.

Les plantes aident aussi. Une racine d’arbre se glisse dans une fissure et, en grossissant année après année, elle fend la roche comme un coin qui avance lentement. L’eau de pluie elle-même ramollit lentement certaines roches et les transforme en argile et en sable : c’est ainsi que le sol reçoit ses grains minéraux.

10.2 L’eau emporte les morceaux

Une fois la roche brisée, les morceaux peuvent bouger. Encore faut-il que quelque chose les transporte.

Définition 10.2 (Érosion)

L’érosion est l’usure des terres et l’enlèvement des morceaux de roche, surtout par l’eau qui ruisselle, mais aussi par le vent, par la glace et par les vagues de la mer.

L’eau courante fait l’essentiel du travail. La pluie entraîne la terre et les grains le long des pentes jusque dans les ruisseaux ; les ruisseaux en arrachent davantage à leurs propres berges, comme le ruisseau de Tom et Lena après l’orage. Plus l’eau coule vite, plus elle peut transporter, et plus les morceaux qu’elle déplace sont gros : un ruisseau calme ne transporte que de la boue fine ; un ruisseau en crue roule des galets et même des blocs sur son lit.

En chemin, les cailloux se cognent les uns contre les autres et contre le lit. Leurs angles se cassent, et ils deviennent des galets arrondis, puis des grains de plus en plus petits : du sable et de la boue.

Le vent fait le même travail dans les endroits secs, où rien ne retient le sable : il l’accumule en dunes. La glace, en montagne et près des pôles, entraîne des cailloux sous son énorme poids. Sur la côte, les vagues frappent les falaises et font rouler en va-et-vient les galets de la plage.

Remarque 10.3 (Combien ?)

Ensemble, tous les fleuves du monde apportent à la mer plus de 12 milliards de tonnes de boue et de sable chaque année. Cela fait environ un milliard de tonnes chaque mois.

10.3 L’eau dépose les morceaux

Une rivière ne peut pas transporter sa charge indéfiniment. Là où elle ralentit, elle n’a plus la force de déplacer ses plus gros grains, et ils se déposent sur le lit.

Définition 10.4 (Dépôt)

Le dépôt est la mise en place, là où ils ralentissent et s’arrêtent, des morceaux de roche transportés par l’eau, le vent ou la glace.

Les morceaux les plus lourds se déposent en premier : les galets tombent là où le courant faiblit un peu, le sable là où il ralentit davantage, et la boue fine seulement là où l’eau est presque immobile, dans un lac ou dans la mer. C’est pourquoi le lit d’une rivière est couvert de galets en montagne, et de sable ou de boue près de la mer.

L’altération, l’érosion et le dépôt sont trois étapes d’un même long voyage : la roche est brisée sur place, ses morceaux sont emportés, et ils sont déposés ailleurs. Lentement, l’eau déplace les montagnes, grain par grain, jusqu’aux plaines et jusqu’à la mer.

Méthode 10.5 (Nommer ce que fait l’eau)

Pour nommer ce qui arrive à la roche sur une image ou dans un récit, pose-toi trois questions :

1. La roche est-elle brisée, mais les morceaux restent-ils où ils sont ? C’est l’altération.
2. Les morceaux sont-ils usés et emportés ? C’est l’érosion.
3. Les morceaux se posent-ils et s’entassent-ils ? C’est le dépôt.

Exemple 10.6 (Le ruisseau après l’orage)

L’eau brune du ruisseau de Tom et Lena transporte de la boue arrachée à ses berges : c’est l’érosion. Une semaine plus tard, le ruisseau est de nouveau clair, et une fine couche de boue couvre le fond de la mare tranquille au bout de la cour : c’est le dépôt.

10.4 Une rivière de sa source à son embouchure

Toute rivière a un commencement et une fin.

Définition 10.7 (Source, embouchure et affluent)

La source d’une rivière est l’endroit où elle commence : une source d’eau qui jaillit du sol, un glacier qui fond, ou une terre haute et humide où naissent de nombreux petits ruisseaux. Son embouchure est l’endroit où elle se termine, en se jetant dans la mer, dans un lac ou dans une rivière plus grande. Un affluent est une rivière plus petite qui se jette dans une plus grande.

Tout au long de son chemin, une rivière change. Nous partageons sa longueur en trois parties : son cours supérieur, son cours moyen et son cours inférieur.

Dans son cours supérieur, en montagne, la rivière est jeune et pentue. Son eau dévale, roule des blocs sur son lit et creuse la roche vers le bas. Elle creuse une vallée étroite aux versants raides, en forme de lettre V.

Dans son cours moyen, la pente est plus douce. La rivière oscille d’un côté à l’autre en grandes boucles.

Définition 10.8 (Méandre)

Un méandre est une boucle d’une rivière qui serpente sur un fond de vallée plat.

Un méandre ne reste pas immobile : il se déplace. À l’extérieur de chaque courbe, l’eau coule vite et profond : elle ronge la berge, qui devient une petite falaise. À l’intérieur de la courbe, l’eau coule lentement : elle dépose du sable et des graviers, qui forment une plage en pente douce. Année après année, la berge extérieure recule, la plage intérieure grandit, et la boucle s’élargit de plus en plus.

Parfois, deux boucles se rapprochent tellement que, pendant une crue, la rivière perce l’étroit pédoncule de terre qui les sépare et prend le raccourci. L’ancienne boucle reste en arrière sous la forme d’un lac en croissant.

Dans son cours inférieur, le terrain est presque plat. La rivière coule lentement sur un fond de vallée large et plat, fait de la boue et du sable qu’elle a elle-même déposés pendant très longtemps.

Enfin, la rivière atteint son embouchure. Là, l’eau ralentit presque complètement, et la rivière dépose le reste de sa charge. Là où les vagues et les marées de la mer sont trop faibles pour tout emporter, la boue et le sable s’accumulent, et une terre nouvelle avance dans la mer.

Définition 10.9 (Delta)

Un delta est une terre nouvelle et plate, construite par une rivière à son embouchure avec la boue et le sable qu’elle dépose. La rivière s’y divise en plusieurs bras qui s’étalent, souvent en forme d’éventail.

Le nom vient de la lettre grecque $\Delta$ (delta), un triangle, parce que le delta du Nil, en Égypte, a cette forme.

Certaines rivières se terminent sans delta. Là où de fortes vagues et de fortes marées balaient la boue, la rivière se termine par une embouchure large, en forme d’entonnoir, où la mer entre et sort au rythme des marées : un estuaire.

10.5 Les crues

Après de longues journées de pluie, ou quand la neige fond vite au printemps, une rivière reçoit plus d’eau que son lit ne peut en contenir.

Définition 10.10 (Crue et plaine d’inondation)

Il y a crue quand une rivière monte au-dessus de ses berges et s’étale sur les terres plates de part et d’autre, recouvrant d’eau des terres habituellement sèches. Ces terres plates, que la rivière recouvre de temps en temps, forment sa plaine d’inondation.

Une rivière en crue ne fait rien d’étrange : elle fait ce que les rivières ont toujours fait. La plaine d’inondation est son territoire. En fait, c’est la rivière qui l’a construite : chaque crue laisse derrière elle une fine couche de boue sur les champs, et c’est pourquoi les plaines d’inondation ont un sol si riche. Il y a très longtemps, les paysans d’Égypte attendaient la crue annuelle du Nil, qui arrosait leurs champs et leur apportait une boue nouvelle.

Mais une crue est dangereuse pour les gens qui vivent dans la plaine d’inondation. Les maisons qui y sont bâties peuvent être envahies par l’eau, et une eau de crue rapide peut emporter des voitures et des personnes. Une ville prudente construit sur les hauteurs et laisse la plaine d’inondation aux champs, aux prés et aux parcs. Au Chapitre 12, nous verrons comment les gens se préparent aux crues et se mettent en sécurité.

Sécurité

Ne marche jamais, ne roule jamais à vélo et ne joue jamais dans l’eau d’une crue, et ne t’approche jamais d’une rivière en crue : l’eau est plus forte et plus profonde qu’elle n’en a l’air, et elle peut cacher des trous et des bouches d’égout ouvertes. Reste à l’écart jusqu’à ce que les adultes responsables disent qu’il n’y a plus de danger.

10.6 Exercices

Exercice 10.1 ★

Nomme le phénomène : altération, érosion ou dépôt ?

1. [(a)] La glace d’une fissure fend une roche sur une montagne.
2. [(b)] Une rivière en crue emporte du sable arraché à ses berges.
3. [(c)] Une couche de boue se dépose au fond d’un lac calme.
4. [(d)] Une racine d’arbre fend un mur de pierre.

Solution

Solution de Exercice 10.1.

(a) Altération : la roche est brisée sur place. (b) Érosion : le sable est arraché et emporté. (c) Dépôt : la boue se dépose. (d) Altération : la racine fend la pierre sur place.

Exercice 10.2 ★

Qu’est-ce que la source d’une rivière ? Son embouchure ? Qu’est-ce qu’un affluent ?

Solution

Solution de Exercice 10.2.

La source est l’endroit où la rivière commence (une source d’eau, un glacier qui fond, une terre haute et humide). L’embouchure est l’endroit où elle se termine, dans la mer, dans un lac ou dans une rivière plus grande. Un affluent est une rivière plus petite qui se jette dans une plus grande.

Exercice 10.3 ★

Range ces parties d’une rivière dans l’ordre, de la source à la mer : les méandres ; le delta ; la vallée étroite en V ; la source.

Solution

Solution de Exercice 10.3.

La source ; la vallée étroite en V ; les méandres ; le delta.

Exercice 10.4 ★

Vrai ou faux ? Explique.

1. [(a)] La roche dure ne change jamais.
2. [(b)] Une rivière rapide peut transporter de plus gros cailloux qu’une rivière lente.
3. [(c)] La boue la plus fine se dépose en premier, près de la source.

Solution

Solution de Exercice 10.4.

(a) Faux : le gel, l’eau, les racines, la chaleur et le froid brisent lentement même la roche dure (altération). (b) Vrai : plus l’eau est rapide, plus les morceaux qu’elle peut déplacer sont gros. (c) Faux : les morceaux les plus lourds se déposent en premier ; la boue la plus fine se dépose en dernier, là où l’eau est presque immobile, dans un lac ou dans la mer.

Exercice 10.5 ★

Voici une courbe d’une rivière vue de dessus.

Sur quelle rive, A ou B, la rivière use-t-elle la terre ? Sur quelle rive dépose-t-elle du sable ?

Solution

Solution de Exercice 10.5.

A est à l’extérieur de la courbe : l’eau y est rapide et profonde, et elle use la berge (érosion). B est à l’intérieur de la courbe : l’eau y est lente, et elle dépose du sable (dépôt).

Exercice 10.6 ★

En montagne, le lit d’une rivière est couvert de gros cailloux. Près de la mer, il est couvert de sable et de boue. Pourquoi ?

Solution

Solution de Exercice 10.6.

En montagne, la rivière est pentue et rapide : elle peut rouler de gros cailloux, et elle emporte les petits grains. Près de la mer, la rivière est lente : elle ne peut plus déplacer de gros cailloux, seulement du sable et de la boue, et elle les dépose là. En chemin, de plus, les cailloux ont été brisés et usés en grains plus petits.

Exercice 10.7 ★★

Une rivière mesure 600 kilomètres de long. Son cours supérieur occupe le premier $\frac{1}{6}$ de sa longueur, et son cours moyen la $\frac{1}{2}$ suivante.

1. [(a)] Quelle est la longueur du cours supérieur ? du cours moyen ?
2. [(b)] Quelle est la longueur du cours inférieur ? Quelle fraction de la rivière représente-t-il ?

Solution

Solution de Exercice 10.7.

(a) Cours supérieur : $600 \div 6 = 100$ kilomètres. Cours moyen : $600 \div 2 = 300$ kilomètres. (b) Cours inférieur : $600 - 100 - 300 = 200$ kilomètres. Comme $3 \times 200 = 600$, il représente $\frac{1}{3}$ de la rivière. (Vérification : $\frac{1}{6} + \frac{1}{2} + \frac{1}{3} = \frac{1}{6} + \frac{3}{6} + \frac{2}{6} = \frac{6}{6}$.)

Exercice 10.8 ★★

Regarde de nouveau la photographie du Mamoré prise depuis la station spatiale, page 67. Que sont les taches claires à l’intérieur des courbes ? Que sont les lacs sombres en croissant à côté de la rivière ? Comment se sont-ils formés ?

Solution

Solution de Exercice 10.8.

Les taches claires sont du sable et des graviers déposés à l’intérieur des courbes, là où l’eau est lente (dépôt). Les lacs sombres en croissant sont d’anciennes boucles de la rivière : deux boucles se sont tellement rapprochées que la rivière a percé le pédoncule de terre qui les séparait, a pris le raccourci et a laissé l’ancienne boucle en arrière, sous la forme d’un lac.

Exercice 10.9 ★★

Une ville veut construire une nouvelle école dans les prés verts et plats qui bordent sa rivière, parce que le terrain y est plat et bon marché. Que dirais-tu au conseil municipal ? Utilise les mots crue et plaine d’inondation.

Solution

Solution de Exercice 10.9.

Les prés plats qui bordent la rivière sont sa plaine d’inondation : la terre que la rivière recouvre quand elle est en crue. Ils sont plats justement parce que la rivière les a construits avec sa propre boue. Un jour, la rivière sera de nouveau en crue et remplira l’école d’eau, et une eau de crue rapide est dangereuse. Il faut construire l’école sur une hauteur, et garder les prés comme champs, comme prés ou comme parc.

Exercice 10.10 ★★

Les fleuves du monde apportent à la mer environ 12 milliards de tonnes de boue et de sable chaque année.

1. [(a)] Combien de tonnes cela fait-il chaque mois, en moyenne ?
2. [(b)] Un gros camion transporte 10 tonnes. Combien de chargements de camion faudrait-il pour transporter la boue et le sable d’un mois ?

Solution

Solution de Exercice 10.10.

(a) Une année compte 12 mois : $12$ milliards $\div\, 12 = 1$ milliard de tonnes par mois en moyenne. (b) Un milliard, c’est $1\,000\,000\,000$ ; divisé par 10, cela fait $100\,000\,000$ : cent millions de chargements de camion.

Exercice 10.11 ★★★

Raconte l’histoire d’un grain de sable. Il commence comme une partie d’une roche, haut sur une montagne, et il finit, bien des années plus tard, dans un delta. Utilise les mots altération, érosion et dépôt, et dis ce qui arrive au grain dans le cours supérieur, le cours moyen et le cours inférieur de la rivière.

Solution

Solution de Exercice 10.11.

Une histoire possible. Le grain fait partie d’une roche, haut sur une montagne. Nuit après nuit, le gel ouvre une fissure autour de lui, jusqu’à ce qu’un morceau de roche se détache : c’est l’altération. Le morceau tombe dans le ruisseau en contrebas. Dans le cours supérieur, l’eau est rapide et la pente raide : elle roule le morceau (érosion), et, en se cognant contre d’autres cailloux, il se brise en galets, puis en grains de sable. Dans le cours moyen, la rivière ralentit ; le grain se repose un moment sur la plage de sable à l’intérieur d’une courbe de méandre, jusqu’à ce qu’une crue le reprenne. Dans le cours inférieur, la rivière est lente et large ; le grain voyage avec l’eau jusqu’à l’embouchure. Là, l’eau s’arrête presque, et le grain se dépose avec la boue et le sable du delta : c’est le dépôt.