Certains types de sol agissent plus comme du béton que comme une éponge, permettant à l’eau de s’écouler pour inonder les ruisseaux, les ruisseaux et les rivières. Cependant, une étude récente menée par des chercheurs de la North Carolina State University suggère que les inondations problématiques récurrentes dans une partie de Raleigh sont plus probablement dues à la quantité et à l’emplacement de la surface pavée dans la région, plutôt qu’à la composition du sol.
Dans l’étude publiée dans le Journal de gestion de l’environnement, les chercheurs ont rapporté que les sols du bassin versant de Walnut Creek, une zone qui comprend des parties de Raleigh, pourraient absorber la pluie aussi vite qu’elle est tombée dans l’histoire climatique récente. Les résultats pourraient aider les urbanistes à résoudre les problèmes d’inondation et à améliorer la précision des prévisions d’inondation, selon les chercheurs.
« Il y a eu des études dans d’autres endroits où ils ont vraiment compacté le sol, et en raison de l’histoire du développement, les zones non pavées ont agi presque comme une surface pavée », a déclaré l’auteur correspondant de l’étude, Katherine Martin, professeure adjointe de ressources forestières et environnementales. à NC State. « Mais à Walnut Creek, nos sols font un excellent travail. Ils peuvent absorber plus de 99 % des événements de précipitations que nous avons généralement. Cela inclut les sols dans les zones boisées, ainsi que ceux densément développés. Ce fut une bonne surprise.
Dans l’étude, les chercheurs ont mesuré le type et la densité du sol dans le bassin versant de Walnut Creek, ainsi que la quantité d’eau que le sol pouvait absorber. Ils ont calculé la vitesse à laquelle le sol absorbait l’eau sur 86 sites en versant de l’eau sur le sol et en chronométrant la vitesse à laquelle elle pénétrait dans le sol. Ils ont comparé le taux d’absorption aux quantités réelles de précipitations entre 2018 et 2021, et ont utilisé la modélisation informatique pour estimer l’absorption du sol dans l’ensemble du bassin versant. Ils ont choisi de s’intéresser à la région de Walnut Creek en raison des problèmes récurrents d’inondation dans la partie sud-est du bassin versant.
« Notre hypothèse était que le sol urbain de Walnut Creek était en quelque sorte abusé de l’histoire de la construction et n’absorbait probablement pas beaucoup d’eau et contribuait aux inondations », a déclaré Martin. « Nous avions tort. C’est excitant d’avoir tort. »
Ils ont découvert que le sol du bassin versant était assez sablonneux, ce qui est bon pour absorber la pluie. Dans presque tous les cas, le sol peut absorber l’eau au rythme auquel il a reçu la pluie.
« Dans la plupart des conditions pluvieuses, l’eau pénètre dans le sol et ne coule pas dans les ruisseaux ou ne provoque pas d’inondations », a déclaré Martin. « Il y aura des exceptions ; dans un ouragan, même le sol va être submergé par la quantité de pluie qui arrive à un rythme très élevé.
Les terres boisées et les zones où les feuilles recouvrent le sol étaient les meilleures pour absorber l’eau. Ils ont également été surpris de voir que le gazon faisait un très bon travail.
Ils ont comparé leurs résultats avec des estimations créées à l’aide d’autres modèles de ruissellement et ont découvert qu’ils avaient sous-estimé la capacité du sol à absorber l’eau. Les résultats globaux suggèrent qu’il est peu probable que le sol lui-même soit le coupable des inondations récurrentes dans ce bassin versant.
« Au moins dans ce domaine, ils sous-estiment à quel point le sol nous profite », a déclaré Martin. « Cela signifie que tous les bâtiments et les routes ont un effet pire que ce que nous imaginions. Ce n’est pas seulement la quantité totale de surface imperméable, qui est un gros problème. C’est aussi à quel point c’est connecté. Si nous pouvions mettre de la terre dans des endroits pour briser lève-le, nous pourrions profiter davantage du rôle qu’il pourrait jouer pour absorber la pluie. »
Les chercheurs affirment que leurs découvertes pourraient également aider à améliorer les méthodes utilisées par les urbanistes pour prédire l’absorption par le sol et concevoir des solutions de gestion des eaux pluviales.
« Il existe plusieurs outils différents que les gestionnaires des eaux pluviales utilisent pour essayer d’estimer la quantité d’eau que le sol absorbe », a déclaré Martin. « Nous avons constaté que ces outils n’étaient pas très précis. Notre méthode, qui utilise l’apprentissage automatique comme outil pour cartographier en quelque sorte les taux d’infiltration du sol, ainsi qu’une cartographie en ligne, pourrait être un meilleur moyen de déterminer où les précipitations sont absorbées et où ce n’est pas le cas. »
L’étude, « Les taux d’infiltration du sol sont sous-estimés par des modèles dans un bassin versant urbain dans le centre de la Caroline du Nord, aux États-Unis », a été publiée en ligne dans le Journal de la gestion de l’environnement le 8 avril. Les co-auteurs comprenaient Chase B. Bergeson, Barbara Doll et Bethany B. Cutts. L’étude a été soutenue par le financement de la North Carolina State University accordé à Martin dans le cadre d’un programme de démarrage de faculté.
Chase B. Bergeson et al, Les taux d’infiltration du sol sont sous-estimés par les modèles dans un bassin versant urbain du centre de la Caroline du Nord, aux États-Unis, Journal de la gestion de l’environnement (2022). DOI : 10.1016/j.jenvman.2022.115004