Catégorie : Cycle de l’eau

*Pour les crédits photos et ce qu’elles racontent, voir la fin de l’article*

Jusqu’à 25 mm de pluie stockés dans quelques centimètres de mousse.

Les mousses ont un impact sur le cycle de l’eau et le climat local bien supérieur à ce que leur taille laisse supposer. Une étude de 2019 menée dans les forêts de nuages du Pérou a quantifié que les mousses pouvaient stocker l’équivalent d’une averse significative.

Les mousses font partie du groupe des bryophytes (avec les hépatiques et les anthocérotes). Ces plantes sans système vasculaire figurent parmi les pionniers de la colonisation de la terre ferme initiée par les algues.

Les bryophytes représentent le second plus grand groupe photosynthétique sur Terre. Ainsi, les mousses sont présentes sur tous les continents et regroupent plus de 10.000 espèces. Enfin, la biomasse contenue dans le genre de mousses “Sphagnum” , vivantes et mortes, est supérieure à celle de tout autre genre de plantes sur Terre.

Les mousses ont des caractéristiques impressionnantes :

énormes capacités de rétention d’eau
captation du brouillard et de la rosée
lutte contre l’érosion
stockage du carbone dans les sols
capacité à pousser sans substrat de sol (qu’elles contribuent d’ailleurs à former)
purification de l’air
grande résilience (une mousse peut se réhydrater après dessiccation totale, la “reviviscence”)

Bien que menacées par le dérèglement climatique, les mousses ont d’incroyables facultés hydrologiques. Selon une étude expérimentale, les mousses ont permis de réduire le ruissellement de surface de 91 % et l’érosion du sol de près de 100 %, tandis que la quantité d’eau percolée a augmenté de 85 % comparé à des sols nus. Selon la revue bibliographique de cette étude, les capacités de stockage en eau vont de 100 à 5 000 % de leur poids sec, selon les espèces.

Dans un cas spécifique (“prairie à tussacks”, Nouvelle-Zélande), les bryophytes constituent 4% de la biomasse végétale mais sont le deuxième contributeur au stockage d’eau par les plantes.

L’étude “The global contribution of soil mosses to ecosystem services” quantifie leur impact sur le stockage carbone. Selon cette modélisation, les mousses pourraient stocker jusqu’à 6,43 Gt de carbone supplémentaires par rapport à des sols laissés nus. Le carbone stocké dans le sol grâce aux mousses équivaut à 6 fois les émissions annuelles mondiales liées aux modifications d’usage des sols.

Une fois de plus, le règne végétal recèle des solutions décisives. Il est plus que jamais nécessaire de laisser au maximum des forêts en libre évolution afin qu’elles atteignent une maturité écologique suffisante pour se couvrir de mousses.

Pour cela, nous prônons un large développement de l’agroforesterie. En effet, la hausse de production de bois agricole permettrait de nettement réduire les pressions sur des forêts qui gagneraient en robustesse.

Et vous, vous connaissez des projets qui tirent parti des pouvoirs des mousses ? A quand des plans d’adaptation climatiques qui intègrent les mousses ?

Crédits photos et détails :
Image 1 :
L’image en haut à gauche vient d’un reportage de France 3 à la découverte de la forêt humide des mousseuses à La Ferté-Vidame (Eure-et-Loir)
L’histoire de cette « mangrove tempérée » est d’ailleurs croustillante :
« En 1826, Louis Philippe, propriétaire du château de la Ferté-Vidame, aménage le domaine, fait relever le mur d’enceinte, remettre en état les pièces d’eau et installe un système de drainage pour assécher une partie de la forêt. Le mauvais fonctionnement du système entraîne une stagnation de l’eau et permet à la végétation et aux animaux de s’installer dans une ambiance tropicale, sorte de mangrove étrange et mystérieuse. »

Image 2 :
L’image en haut à droite est accessible ici.
Elle montre des gamétophytes de sphaigne qui se développent immergés dans l’eau.
Tarpinian , CC-BY-NC .

Image 3 :
L’image de bas à gauche provient de Wikimedia Commons

Image 4 :
L’image en bas à droite est accessible ici
Elle montre d' »étranges cellules vides des feuilles de sphaigne [qui] abritent des algues ! Ces grandes cellules vides confèrent à la sphaigne son immense capacité de rétention d’eau. »

Bonus : une prairie à tussacks

Inondations : ruissellement, érosion et solutions agricoles

de romeo

On 12 janvier 2026

dans Cycle de l'eau

Un an après, Valence est de nouveau inondée en novembre 2025. Que faire face à la récurrence des évènements extrêmes ?

En octobre 2024, plus de 220 personnes ont perdu la vie dans la région de Valence (Espagne), à la suite de pluies torrentielles. Il y a quelques jours, la même zone a de nouveau été frappée par de fortes intempéries, avec un bilan heureusement moins lourd.

Loin d’être le fruit du hasard, cette récurrence interroge sur les modes d’aménagement du territoire dans des régions de plus en plus souvent touchées par des épisodes pluvieux intenses.

Dans un post sur LinkedIn, l’urbaniste Clément Gaillard attirait l’attention sur la quantité considérable de boue charriée par la lame d’eau ayant provoqué les inondations de Valence, estimant qu’elle était “probablement le signe d’une érosion intense et d’un manque d’infiltration en amont”.

Conséquence directe de l’urbanisation incontrôlée de la région de Valence au cours des dernières décennies, cette situation illustre les risques découlant du développement urbain lorsque celui-ci ne tient pas compte du contexte environnemental dans lequel il s’inscrit.

Plaidant à l’inverse pour des “approches holistiques et intégrées de gestion des eaux pluviales afin d’améliorer la résilience et la durabilité urbaines face au changement climatique”, une étude de 2025 décrypte les stratégies d’amélioration déployées par onze métropoles mondiales et décrit notamment les “infrastructures bleues et vertes” mises en place pour faire face aux pluies torrentielles.

Un angle mort réside toutefois dans l’articulation entre gestions des espaces urbains et non urbains. Au-delà des villes, il semble aujourd’hui nécessaire d’accorder une attention accrue aux modes d’occupation des sols agricoles pour minimiser l’impact du ruissellement en cas de pluie extrême.

Une étude sur les terrasses agricoles urbaines à Lyon et la réduction du ruissellement pluvial rend ainsi un verdict sans appel. En comparant le potentiel d’infiltration des jardins familiaux du Fort de Loyasse (2.8 ha) à une modélisation d’une zone sans terrasses avec un couvert herbeux, il s’avère que ces terrasses permettent :

une diminution de 75% de volume ruisselé
un pic de ruissellement retardé de 40 minutes
une diminution de 30% de l’intensité de ce pic

Le CEREMA et les autres acteurs de la gestion de l’eau en France s’attèlent à améliorer la gestion des inondations par ruissellement [4]. Sans surprise, l’extension de l’agriculture de conservation des sols est citée comme solution, de même que les haies, la renaturation des cours d’eau et les ouvrages d’hydraulique douce.

L’aménagement du territoire, comme beaucoup de domaines, ne peut plus s’envisager en silo. L’agriculture est un formidable levier d’adaptation des territoires aux effets du dérèglement climatique. Il est désormais temps de s’en saisir collectivement, sans laisser reposer les efforts à la parcelle sur les seules épaules des agriculteurs.

Montée de sève : tension, cavitation et théorie de l’eau EZ

de romeo

On 9 janvier 2026

dans Cycle de l'eau

Entre les feuilles qui tirent et les racines qui poussent.

Une plante est un être sous tension. Sous l’action du soleil, l’eau s’évapore par les stomates situées sous les feuilles. C’est ce qui fait monter l’eau au travers du xylème. C’est comme boire dans une paille : la tension-cohésion.

Lorsque la plante manque d’eau, bien qu’elle régule sa transpiration en fermant ses stomates, la tension au sein de la plante augmente jusqu’à atteindre le potentiel hydrique critique ou tension critique de cavitation. Elle est de -15 bars pour le maïs, -25 bars pour le blé, -18 bars pour le peuplier et jusqu’à -30 bars pour le chêne ou le pin. Soit 500 fois la force qu’il faut pour aspirer dans une paille.

Lorsque cette tension est atteinte, des bulles d’air se forment dans le xylème. Les vaisseaux touchés perdent définitivement leur fonction. C’est l’embolie gazeuse qui peut être fatale.

Il y a donc une force qui provoque la tension alors que la transpiration est à l’arrêt. Sans doute est-ce la même qu’on l’observe tous les printemps avant le débourrement quand l’arbre pleure et qu’on récolte la sève brute pour l’eau de bouleau ou le sirop d’érable. On parle d’un phénomène osmotique appelé pression racinaire.

Pour beaucoup de chercheurs, ce phénomène osmotique n’est pas suffisant, c’est pourquoi la recherche dans ce domaine est très active.

Parmi les théories complémentaires, celle de l’eau EZ nous semble apporter beaucoup à la compréhension du vivant.

L’eau EZ (Exclusion Zone water), également appelée « quatrième état de l’eau », est une théorie développée par Gerald Pollack, professeur à l’Université de Washington, depuis les années 2000. C’est aussi une théorie contestée.

Lorsqu’elle est en contact avec des surfaces hydrophiles comme la cellulose, l’eau forme spontanément une zone d’exclusion (EZ) autour de ces surfaces, qui repousse les particules et solutés. Cette eau présente des propriétés physiques très différentes de l’eau « libre » ou liquide classique : elle est plus ordonnée, plus visqueuse, plus stable. Pollack a qualifié cet état d’« eau structurée ».

La formation de l’eau EZ semble alimentée par le rayonnement infrarouge proche (3 µm), qui fournit l’énergie pour réorganiser la structure moléculaire de l’eau au contact des surfaces hydrophiles. Ce qui générerait un potentiel énergétique dans les systèmes biologiques.

Pollack suppose que cela joue un rôle important dans la montée de la sève. Récemment, des études ont confirmé la présence d’eau EZ dans les vaisseaux conducteurs de certaines plantes. Ce phénomène pourrait compléter l’explication classique fondée sur la tension-cohésion et la pression racinaire.

La théorie de l’eau EZ suscite un débat dans la communauté scientifique. Certains soulignent l’importance des phénomènes d’interfaces et des propriétés particulières de l’eau, tandis que d’autres appellent à davantage de preuves expérimentales pour établir ce concept.

Pour aller plus loin, voir Triple Performance

Recyclage des précipitations : vers une hydro-diplomatie des forêts

de romeo

On 11 décembre 2025

dans Cycle de l'eau

Et si la prise en compte du recyclage des précipitations devenait un facteur de coopération internationale ? Et si la préservation des forêts et le développement de l’agroforesterie renforçaient la régularité des pluies continentales ?

Généralement, la gouvernance mondiale de l’eau fait écho au concept d’hydro-diplomatie. Cette méthode vise à concilier la vision des diplomates et celle des ingénieurs afin d’intégrer la gestion de l’eau dans les négociations internationales. Elle concerne généralement la gestion d’un bassin fluvial (tel que le Nil, qui traverse 8 pays). Toutefois, cette gouvernance internationale devrait également prendre en compte le recyclage des précipitations.

En effet, de nombreux chercheurs travaillent sur le concept de “bassin de précipitations” (“precipitationshed”), à la suite d’une publication fondatrice en la matière en 2012. L’étude “Moving from fit to fitness for governing water in the Anthropocene”, publiée en 2024, met en évidence les interdépendances liées au recyclage des précipitations. Ce processus hydrologique fait qu’une partie de l’eau évapotranspirée à partir d’une zone contribue aux précipitations futures. Ainsi, “l’humidité qui s’évapore du continent eurasien est responsable de 80 % des ressources en eau de la Chine”.

Comme nous l’avions montré dans un post précédent, la pluie ne connaît pas nos frontières politiques. L’étude de 2024 abonde : “De solides données montrent que les cycles hydrologiques sont étroitement liés à des échelles spatiales plus vastes, ce qui implique un possible élargissement des frontières généralement prises en compte dans l’étude et la gouvernance de l’eau.”

Aussi, tout processus d’artificialisation des sols dans une zone donnée aura un impact sur les précipitations sous le vent, et donc sur un territoire voisin. Les auteurs de l’étude “Upwind forests: managing moisture recycling for nature-based resilience “ parlent de “precipitationshed”, mais aussi d’”evaporationshed”, ou bassin d’évaporation. Ces concepts visent à cartographier les flux d’humidité atmosphérique en identifiant les régions sources et réceptrices de précipitations.

La question de l’utilisation ciblée des forêts et de l’agroforesterie pour améliorer les pluies sous le vent se pose donc avec acuité. Des efforts de reforestation stratégiques pourraient permettre aux cultures agricoles de bénéficier d’un apport hydrique suffisant en période sèche. Une étude de 2019 estime que “jusqu’à 74% des précipitations estivales sur les bassins versants européens dépendent de l’humidité apportée par d’autres bassins versants.”

Plusieurs de nos articles [8] reviennent sur des méthodes préconisées par les chercheurs pour une mise en œuvre effective de ces processus de reforestations stratégiques.

Ne serait-il pas le moment de se mobiliser collectivement et massivement pour inciter le politique à prendre en compte ces sujets ?

Cycle de l’eau : les plantes, acteurs méconnus

de romeo

On 11 décembre 2025

dans Cycle de l'eau

Le rôle des plantes dans le cycle global de l’eau est de mieux en mieux compris. Alors qu’une étude alerte sur le fort déclin du stock d’eau dans les sols, les méthodes de gestion de l’eau doivent évoluer.

En effet, une étude menée par des scientifiques de l’Université Chapman, publiée dans la revue Nature Water en janvier 2025, fournit des estimations inédites sur le temps de circulation et la quantité d’eau stockée par les plantes. Les chercheurs ont utilisé des données de la mission satellite SMAP de la NASA, initialement conçues pour mesurer l’humidité du sol. Ces données ont permis d’évaluer le stockage et le transit de l’eau à une résolution spatiale de 9 km², fournissant des estimations mensuelles sur cinq ans.

Selon l’étude, les végétaux stockent environ 786 km³ d’eau (0,002 % de la réserve d’eau douce sur Terre). Surtout, le temps de transit de l’eau à travers les plantes est parmi les plus rapides du cycle de l’eau, variant de 5 jours dans les terres agricoles à 18 jours dans les forêts de conifères. Ce transit est particulièrement rapide dans les cultures, prairies et savanes, ce qui démontre le rôle dynamique des plantes dans le cycle de l’eau. En comparaison, l’eau des lacs circule en 17 ans en moyenne et l’eau des glaciers en environ 1.600 ans.

Andrew Felton, auteur principal de l’étude, explique : « Nous savons depuis longtemps que la plupart de l’eau qui retourne à l’atmosphère le fait grâce aux plantes, mais nous manquions d’informations précises sur le temps que cela prenait ». En couplant les temps de transit de l’eau dans les plantes, l’atmosphère (environ 8 à 10 jours) et le sol (60 à 90 jours), les chercheurs veulent estimer le parcours complet d’une goutte d’eau sur Terre.

L’étude précise que “le temps de transit de l’eau à travers les terres cultivées est significativement et systématiquement le plus rapide, l’eau traversant les plantes en moins d’une journée au plus fort de la saison de croissance.”

Greg Goldsmith, co-auteur, souligne que “les terres cultivées du monde entier ont tendance à avoir des temps de transit très similaires et très rapides (…). Le changement d’affectation des terres pourrait homogénéiser le cycle mondial de l’eau et contribuer à son intensification en recyclant plus rapidement l’eau vers l’atmosphère, où elle peut se transformer en épisodes de fortes pluies.”

Cette étude démontre une fois de plus l’importance des interactions sol-végétation-climat. Les pratiques agroécologiques, loin d’être une lubie irréaliste, constituent un des seuls leviers susceptible d’enrayer la marche du funeste tandem sécheresse-inondation.

La stratification des systèmes agricoles est vitale pour ralentir le cycle de l’eau. L’agroforesterie, l’agriculture de conservation, entre autres, sont des moyens efficaces pour y parvenir. De même, les “ouvrages castor” chers à Suzanne Husky, peuvent ralentir le cycle de l’eau et réhydrater le territoire.

Initiative de réappropriation climatique

Catégorie : Cycle de l’eau

Mousses : 25 mm de pluie stockés et 91% de ruissellement en moins

Inondations : ruissellement, érosion et solutions agricoles

Montée de sève : tension, cavitation et théorie de l’eau EZ

Recyclage des précipitations : vers une hydro-diplomatie des forêts

Cycle de l’eau : les plantes, acteurs méconnus