L'hiver a été froid et la photo a été prise en janvier dans un marais de Beauport, mais on y voit quand même de la végétation aquatique apparemment en «pleine forme»...

Le marais «miracle» de Beauport…

SCIENCE AU QUOTIDIEN / «J'habite dans le quartier Beauport et tout près de chez moi, il y a dans un petit boisé un marais d'environ 100 mètres carrés qui ne gèle jamais, alors que le courant y est très faible. On y voit d’ailleurs encore des plantes aquatiques toujours vertes, même si la température plonge sous les -20 °C pendant des semaines. Je me demande comment il se fait que de grosses rivières finissent par geler mais pas ce petit marais où l'eau est quasi stagnante », demande Daniel Ross.

Effectivement, comme le montrent des photos que nous a envoyées M. Ross, il y a bel et bien des plantes aquatiques qui semblent (de ce qu’on peut en juger sur les images) en parfaite santé, bien que les clichés aient été pris en plein mois de janvier ! Voyons voir ce qui se cache derrière ce petit «miracle»…

Ce milieu humide, précise M. Ross, est situé juste au nord de l’intersection des rues Blanche-Lamontagne et Pierre-Paul-Bertin. Or, signale l’hydrogéologue René Lefebvre, du Centre Eau, Terre et Environnement de l’INRS, c’est-là une zone connue de «résurgence» des eaux souterraines, c’est-à-dire un endroit où l’eau de la nappe phréatique ressort. Comme il n’a pas pu se déplacer sur le terrain pour tout valider, M. Lefebvre souligne que ce n’est qu’une hypothèse. Mais il admet aussi qu’il ne voit pas vraiment d’autres possibilités — et disons que celle-là expliquerait bien des choses. 

À mesure que l’on s’enfonce sous terre, les variations saisonnières de températures deviennent rapidement un lointain écho. Alors que l’air ambiant fluctue allègrement entre -30 °C et + 30 °C d’une saison à l’autre, à seulement 2 mètres de profondeur, la température du sol se maintient généralement dans une fourchette relativement étroite de 5 à 13 °C tout au long de l’année, d’après un document sur la température des sols de Ressources naturelles Canada. Et à partir de 5 à 6 mètres sous terre, elle est essentiellement stable hiver comme été, à 8 °C environ.

Si l’on a bien affaire ici à une résurgence de la nappe phréatique, alors c’est à peu près à cette température de 8 °C que l’eau du «marais miracle» de Beauport sort du sol, dit M. Lefebvre. Cela explique donc pourquoi l’endroit ne gèle jamais, puisque malgré le faible débit, l’eau est continuellement renouvelée. Il est évident qu’avec le temps, elle se refroidit et finit forcément par geler un peu plus en aval — la décharge du marais est un petit ruisseau qui se jette dans la rivière Beauport qui, elle, se couvre de glace en hiver —, mais dans ce marais, ce n’est pas le cas.

D’ailleurs sans être une preuve formelle, le fait qu’on y voit des plantes aquatiques est un autre signe que l’on a affaire à une zone d’émergence d’eau souterraine. «Cela va créer un microclimat très local avec des températures plutôt constantes au-dessus du point de congélation, ce qui permet à la végétation de survivre», dit M. Lefebvre.

Il est difficile d’identifier de quelle espèce de plante aquatique à partir des photos prises par M. Ross, me dit-on à l’Organisme des bassins versants de la capitale. Sous toutes réserves, ses biologistes disent qu’elles semblent être soit des lenticules mineures, soit des hydrocharides grenouillettes. Mais dans les deux cas, la règle générale est que les plantes aquatiques meurent en hiver — l’hydrocharide grenouillette, par exemple, fait normalement des sortes de bourgeons nommés turions, qui coulent au fond et entrent en dormance jusqu’au printemps (https://bit.ly/2TJIoNP).

Mais si l’eau se maintient autour de 8°C à l’année longue, c’est une autre histoire...

Autre source :

- G. P. Williams et  L. W. Gold, Ground Temperatures, Ressources naturelles Canada, 1976, https://bit.ly/2JhBdHD

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«Comment se fait il que nous puissions voir à travers certains objets comme des fenêtres et des bouteilles alors qu’ils sont fait de matériaux comme le verre et le plastique, qui sont des solides ?», demande Carl Boileau.

La lumière, comme on l’a vu maintes fois ici, est de l’énergie électrique et magnétique qui se propage dans l’espace un peu comme une série de vagues à la surface de l’eau, avec des «crêtes» et des «creux». Selon la distance qu’il y a entre deux «crêtes de vague», nommée longueur d’onde, nos yeux verront des couleurs différentes, ou même pas de lumière du tout — les infrarouges, par exemple, ont une longueur d’onde trop grande pour être perçus par l’œil humain.

Maintenant, quand la lumière frappe une surface, il peut se passer (en simplifiant) deux choses différentes. Elle peut interagir avec cette surface d’une manière ou d’une autre, notamment en excitant ou en entrant en résonance avec des électrons qui la réémettront par la suite. La lumière sera alors en tout ou en partie absorbée (faisant augmenter la température de l’objet), réfléchie, rediffusée et/ou réémise sous une autre forme. Un rideau noir, par exemple, va absorber toutes les longueurs d’onde visibles (d’où sa couleur), mais va les réémettre sous forme d’infrarouges (invisibles).

Or, et c’est l’autre possibilité, il y a des matériaux auxquels les caractéristiques physiques et chimiques ne permettent pas d’interaction avec la lumière, du moins pas dans ses longueurs d’onde visibles à l’œil nu. Alors elle va simplement «passer son chemin», pour ainsi dire, et ces matériaux nous apparaîtront transparents. C’est le cas du verre, bien sûr, mais notons tout de même ceci : le verre ne laisse pas passer toute la lumière, mais seulement les longueurs d’onde visibles, qui forment un spectre somme toute très mince. Les infrarouges, eux, ne passent pas à travers du verre.

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