Mesurer, comprendre et surveiller la rivière

NB: Pour ce nouveau billet de la série “Enquêtes dans la vallée du Vénéon: son & rapports à l’environnement“, nous accueillons Philippe Belleudy, hydrologue au LTHE, professeur des Universités à l’UJF

Mais pourquoi sont-ils tous venus écouter la chanson du Vénéon ? À l’origine de cette histoire il y a les ingénieurs, ceux qui enferment la rivière entre des digues, ceux qui prennent les graviers dans son lit pour construire nos maisons, ceux qui détournent son eau pour lui faire produire notre électricité. Et puis ensuite sont venus les ingénieurs qui cherchent à réparer les erreurs des précédents, ceux qui réparent les ponts qui s’écroulent, ceux qui essayent d’empêcher les rivières de déborder, ceux qui tentent de faire revenir le brochet dont on a détruit l’habitat.
Mais c’est compliqué… ils ne savent pas l’équation du brochet, ni l’équation du caillou qui fait la frayère du brochet, ni celle du gravier qui entoure le caillou qui fait la frayère du brochet, et encore moins l’équation de la plante avec un nom latin qui est retenue par le gravier qui entoure le caillou qui fait la frayère du brochet. Et même s’ils connaissaient ces équations, ils auraient besoin du petit a qui est le paramètre de l’équation qui explique comment la plante résiste au courant (la plante qui porte un nom latin, qui…qui… ). Et puis il faudrait la connaître, la vitesse de ce fichu courant qui fait bouger le gravier dans lequel la plante a ancré ses racines.
Alors pour chercher toutes ces équations qui se mordent la queue, pour trouver à chacune la valeur du petit a et du petit b qui permet de calculer x et de savoir s’il est plus grand qu’y, et si le gravier qui retient les racines de la plante va être entraîné par la vitesse du courant, l’ingénieur et le chercheur laissent enfin un moment leurs équations pour comprendre et pour mesurer la rivière, son courant, ses plantes, ses graviers et ses cailloux.

photo 1 : Mesure de la vitesse en rivière avec un micro-moulinet

Quand le courant est calme, la mesure est facile : on entre dans l’eau et on va mesurer la profondeur de la rivière, on plonge une hélice et on mesure la vitesse du courant (photo 1). On va herboriser pour reconnaître la plante avec le nom latin (photo 2).

photo 2 : jeune pousse de Populus Nigra (à moins que ce ne soit Salix Alba)

Mais quand la rivière est en crue elle est moins accueillante et devient dangereuse. C’est à ce moment-là qu’elle se transforme, que l’érosion détruit le pont, que le courant emporte la plante, le gravier et le caillou.

De l’autre côté du fleuve on appela
− Antonio!
Antonio écouta.
− C’est toi, Matelot?
− Oui, je veux te voir.
− Le gué a changé de place, cria Antonio.
− Je viens à cheval, dit le Matelot.
Et on l’entendit pousser à l’eau un gros tronc d’arbre.
Il doit arriver à peu près aux osiers, pensa Antonio, avec ce nouveau détour du gué le courant doit se balancer par là.
− Oh! cria Matelot.
Il était déjà arrivé.
Ça porte dur, dit-il, et ça flotte sans toucher. Méfie-toi, ça s’engraisse bien depuis deux jours.
− Oui, dit Antonio, ça travaille surtout par le dessous. Écoute.
(…)
Il mit sa main sur le bras de l’homme. Ils restèrent tous les deux immobiles.
Du fond de l’eau monta comme une galopade de troupeau.
Le gué voyage, dit Antonio. Viens te chauffer.

Jean Giono, Le chant du monde, Ed. Gallimard, 1934

Comment mesurer là où on ne peut pas entrer, là où les instruments ne pénètrent pas ?
Le médecin a répondu à cette question en écoutant les bruits du corps avec un stéthoscope. Le sismologue écoute aussi les bruits de la terre et ses vibrations avec un géophone. Il s’agit en fait de deux techniques similaires où l’on ausculte (écoute + analyse) des signaux de pression émis par le milieu étudié. L’analyse est celle de l’expert, avec ou sans l’intermédiaire d’un enregistrement ; le médecin entend le souffle au cœur et le sismologue localise l’épicentre du tremblement de terre.
On a aussi appris à interpréter la réponse du corps ausculté à des signaux externes, en médecine depuis le rudimentaire dites 33 ! jusqu’à la fabrication des images par l’échographie. Ce sont aussi les méthodes de l’exploration géophysique, où le signal est parfois acoustique (des ondes de pression, provoquées par exemple par un choc), mais souvent aussi une sollicitation électrique ou électromagnétique (toujours des ondes, mais d’un autre type et à des fréquences beaucoup plus élevées). Ces méthodes permettent le diagnostic sans ouvrir le corps pour voir la tumeur en médecine, sans besoin de la tarière pour localiser la cavité souterraine en géophysique.

Et l’ingénieur qui réfléchit se demande : “Cette rivière, peut-on l’ausculter, connaître ce qui se passe sous la surface en écoutant ses bruits ? Ça la chatouille ou ça la gratouille ? Parle-t-elle ?”

L’eau, quand elle coule, n’est jamais silencieuse. Les ruisseaux babillent, les cours d’eau gazouillent et un fleuve plus grand et plus large raconte des choses plus profondes et plus complexes. Les grands fleuves s’expriment sur une fréquence très basse, trop basse pour l’oreille humaine, même pour l’oreille des chiens qui sont incapables de saisir les mots qu’ils prononcent; le Fleuve du Temps racontait ses histoires sur la plus basse de toutes les fréquences, et seule une oreille d’éléphant pouvait en percevoir les chants.

Salman Rushdie, Luka et le Feu de la Vie, trad. Gérard Meudal, Ed. Plon, 2010

Le gravier et le caillou font aussi leur musique, c’est décrit par Giono dans l’extrait cité plus haut “Du fond de l’eau monta comme une galopade de troupeau“. L’aventurier Baudolino qui tente de traverser le Sambatyon perçoit une grande variété de sons et de timbres :

Là, par une fente, presque une blessure entre deux monts, on voyait le Sambatyon prendre sa source : un bouillonnement d’arène, un gargouillement de tuf, un égouttement de boue, un cliquètement d’éclats, un grondement de limon qui s’encaillotte, un débordement de mottes, une pluie d’argiles peu à peu se transformaient en un flux plus constant qui débutait son voyage vers quelque immense océan de sable. (…)

Umberto Eco, Baudolino , trad. Jean-Noël Schifano, Grasset, 2000

Peut-on pour de vrai mesurer la taille des graviers et des cailloux qui roulent au fond de la rivière à partir du paysage sonore enregistré au fond de l’eau ? localiser et quantifier leurs déplacements ? L’ingénieur et le chercheur peuvent-ils donner une valeur au paramètre petit a de l’équation qui décrit le mouvement de ces cailloux qui font la frayère du brochet ? Voilà pourquoi nous sommes venus  écouter la musique du Vénéon.
(D’accord, il n’y a pas de brochets dans le Vénéon, mais c’était un exemple…)

photos : Philippe Belleudy, extraites de l’album “rivières“.

Philippe Belleudy

More Posts - Website