Succion (HU) : Différence entre versions

Version actuelle en date du 9 juin 2025 à 15:57

Traduction anglaise : Suction

Dernière mise à jour : 09/06/2025

Le phénomène de succion est dû à une différence de pression entre deux points ; il joue en particulier un rôle important dans le mouvement de l'eau dans les sols non saturés ; on parle également de tension.

[modifier] Pression, tension et succion dans un sol

L'ensemble de la phase liquide du sol étant soumis à la pression atmosphérique, on raisonne le plus souvent en pression relative qui est la différence entre la pression en un point et la pression atmosphérique. De plus, comme la phase liquide est considérée comme homogène et incompressible, sa masse volumique est constante, et on exprime le plus souvent la pression en hauteur de colonne d'eau ($ h $).

Dans un sol non saturé, du fait des forces de tension superficielle due à la capillarité, la pression relative est toujours négative. De ce fait on utilise souvent la notion de succion (ou de tension) ($ Ψ $) qui est égale à la valeur absolue de la pression relative :

La valeur de la succion se mesure avec un tensiomètre (figure 1). Elle est nulle pour un sol saturé et elle est d'autant plus grande que le sol est sec. Elle peut atteindre des valeurs considérables de l'ordre de plusieurs dizaines de mètres (pour rappel, la pression atmosphérique exprimée en hauteur d'eau est de l'ordre de 10 m.).

Figure 1 : Principe de fonctionnement d'un tensiomètre : La différence de pression entre la surface et un point particulier du sol se traduit par une remontée de l'eau dans la colonne ; Du fait des différences importantes de pression qui peuvent exister, les appareils du marché n'utilisent pas directement la différence de hauteur dans les deux colonnes d'eau ; Source : Université de Picardie

Nota : En agronomie on utilise souvent le logarithme de la succion, noté pW ou pF.

[modifier] Importance sa la succion en hydrologie

La succion joue un rôle clé dans deux phénomènes importants en hydrologie : l'infiltration et l'évapotranspiration.

[modifier] Rôle de la succion dans le phénomène d'infiltration

Pour que l'eau puisse s'infiltrer dans un sol, il est nécessaire que la force verticale d’entrainement soit suffisante pour s'opposer aux forces qui lient les molécules d'eau aux particules du sol (et qui contribuent à la succion). Si la gravité joue le rôle principal dès que le sol approche de la saturation, ce sont les forces de succion qui priment dans un sol sec. Par exemple le modèle de Green et Ampt considère que le débit d'infiltration est proportionnel à la conductivité hydraulique du sol et à la succion. L'hypothèse principale sous-jacente est que, pendant une précipitation, le front d'humidité se propage à partir de la surface. Il existe donc un gradient de teneur en eau décroissant avec la profondeur, et donc un gradient de succion qui a tendance à entraîner l'eau vers les couches plus profondes, du moins tant que l'on a pas atteint la zone saturée.

[modifier] Rôle de la succion dans le phénomène d'évapotranspiration

Pendant les périodes sèches, le phénomène s'inverse et le sol sèche à partir de la surface. Du fait de la forme du gradient de teneur en eau, les forces de succion retiennent donc l'eau dans le sol. Ainsi plus le sol est sec, plus la succion est forte et plus il est difficile pour les plantes de la mobiliser.

Figure 2 : Selon la texture du sol, la taille des pores est différente, ce qui définit la façon dont la succion varie avec la teneur en eau ; le point de flétrissement correspond à la teneur en eau en dessous de laquelle la force de succion devient trop forte pour que les plantes puissent pomper l'eau résiduelle du sol ; la capacité au champ correspond à la teneur en eau au dessus de laquelle les forces de succion deviennent incapables de s'opposer à la pesanteur et à empêcher l'eau de migrer vers des horizons plus profonds.

Pour en savoir plus :

• Université de Picardie: L'eau et le sol ; disponible sur : https://www.u-picardie.fr