Les embouteillages ne sont pas vraiment bloqués du tout, disent les géoscientifiques

photo de coupes transversales de grumes Pär Pärsson / Unsplash

L'une des conséquences les moins connues des incendies de forêt est l'embâcle, c'est-à-dire les canaux des rivières obstrués par le bois. Le mécanisme est simple. Les incendies de forêt créent de vastes zones de bois mort. Pendant l'hiver, la neige abondante provoque des avalanches qui poussent des milliers de bûches brûlées au fond des vallées fluviales, où elles pénètrent dans l'eau.

Lorsque les rondins traversent le fleuve, d'une rive à l'autre, le fleuve ne peut plus couler. C'est cette formation qui a longtemps captivé l'imagination du public : le mot embouteillage en est venu à désigner une situation dans laquelle le mouvement, physique ou autre, est impossible.

Dans le cadre du système naturel de renouvellement des forêts, les embâcles confèrent de grands avantages aux régions sauvages. Mais ils peuvent également causer des problèmes importants lorsqu'ils interfèrent avec des bateaux, des ponts ou d'autres structures artificielles. Donc, une meilleure compréhension de la façon dont ils se comportent est désespérément nécessaire.

Entrez Nakul Deshpande et Benjamin Crosby de l'Idaho State University à Pocatello, qui disent que personne n'a étudié la façon dont les embouteillages évoluent au fil du temps. Non sur place des mesures sur le terrain ont évalué le degré d'arrêt dans un embouteillage formé naturellement, disent-ils.

Aujourd'hui, ces gars changent cela en étudiant pour la première fois l'évolution d'un embouteillage. Leur cobaye est un embouteillage sur Big Creek, un affluent de la rivière Salmon dans le centre de l'Idaho. Leur conclusion surprenante : les embouteillages qui semblent verrouillés ne sont pas bloqués du tout. Au lieu de cela, les grumes se déplacent en aval, bien que lentement, entraînées par le flux et le reflux de l'eau, à mesure que le niveau de la rivière monte et descend.

Tout d'abord un peu de contexte. Les embâcles sont relativement courants dans le bassin versant de la rivière Salmon, qui draine 14 000 milles carrés de terres forestières de conifères dans le centre de l'Idaho. Le US Forestry Service estime qu'il y a actuellement environ 20 embouteillages dans les différents affluents qui alimentent la rivière.

Deshpande et Crosby en ont choisi un sur Big Creek, un affluent escarpé et montagneux de la rivière Middle Fork Salmon. En 2014, après plusieurs saisons d'incendies de forêt et un hiver rigoureux, une série d'avalanches de neige a déversé un grand nombre de billes dans Big Creek.

Au cours de l'année suivante, d'autres rondins provenant de plus en amont de la rivière se sont lavés et ont rejoint l'embâcle. Aujourd'hui, le blocage contient plus de 1 000 journaux. Il s'étend sur la largeur de la rivière et s'étend sur plus de 70 mètres (230 pieds). Pour le spectateur occasionnel, il est solidement verrouillé.

Deshpande et Crosby ont installé des caméras pour photographier l'embouteillage en mai et juin 2016. Ils ont utilisé les images pour suivre les positions et les orientations de 132 rondins et pour créer des vidéos accélérées du phénomène. Ils ont également enregistré le débit et la profondeur de la rivière.

Leurs résultats sont intéressants à lire. Leur première observation est que les bûches forment une sorte de motif à chevrons. Cela s'explique en partie par le fait que bon nombre des rondins sont plus longs que le chenal n'est large. Ainsi, une extrémité d'une bûche peut flotter et se déplacer avec l'écoulement de l'eau tandis que l'autre est collée sur la berge.

Bien sûr, cela implique aussi du mouvement. En effet, Les vidéos accélérées de Deshpande et Crosby le confirment clairement . Malgré l'homonyme, nous constatons que l'impasse n'est pas bloquée, disent-ils.

Au lieu de cela, les bûches montent et descendent avec le niveau d'eau, qui change avec le taux de fonte des neiges. À mesure que l'eau monte et que la traînée contre le lit et les berges diminue, elles se traduisent collectivement en aval, disent les chercheurs. Au fur et à mesure que le débit diminue et que les rondins se reconnectent au lit et aux berges, les rondins s'installent de manière opportuniste parmi leurs voisins.

Cela conduit à un cycle d'épinglage, de libre circulation et d'épinglage supplémentaire qui dépend du débit de la rivière.

C'est un travail intéressant qui met en lumière un phénomène étonnamment mal compris. Il révèle également comment le processus d'épinglage, de colmatage et de fluage est similaire au comportement d'autres matériaux désordonnés, une science connue sous le nom de rhéologie granulaire.

Cela pourrait aider les ingénieurs maritimes à mieux comprendre comment gérer les embouteillages et atténuer les effets néfastes qu'ils peuvent avoir sur les structures artificielles. Selon Deshpande et Crosby, cela peut conduire à des structures de rétention du bois mieux informées pour la restauration, la conception des piliers de pont, la gestion des corridors fluviaux et l'atténuation des risques d'inondation.

Mais si cette découverte changera un jour l'usage courant du mot embouteillage est une toute autre question.

Réf : arxiv.org/abs/1911.01518 : Les embouteillages ne sont pas bloqués : mesures des mouvements des grumes à Big Creek, Idaho

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