Taupage

Auteur : Gérard Trouche

Le point de vue de...
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La « Charrue-taupe » ou taupeuse
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Drainage
Excès d'eau
Sous-solage
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Anglais :	mole drainage
Allemand :	Maulwurfdraenung
Espagnol :	drenaje topo
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Article accepté le 20 mai 2017
Article mis en ligne le 20 mai 2017

Définition

Le drainage-taupe ou taupage désigne, par analogie avec le travail du petit mammifère fouisseur (Barral, 1854), une opération qui consiste à mouler une galerie dans le sol pour collecter et conduire par gravité hors des pièces agricoles l’eau en excès dans le sol (Hénin & Monnier, 1956 ; Hénin et al., 1969 ; Feodoroff, 1972 ; Perrey, 1981a). Opération de drainage agricole, il diffère donc fondamentalement du sous-solage qui vise à améliorer la structure du sol par un ameublissement profond. Le taupage est une technique d’hydraulique, alors que le sous-solage, comme le décompactage, est agronomique.

Outre les aspects hydrauliques (circulation de l’eau du sol vers la galerie, puis dans la galerie vers l’émissaire) où intervient le relief du terrain, le taupage revêt aussi des aspects pédologiques : aptitude du sol au moulage et au maintien dans le temps de la galerie, état mécanique au moment de la réalisation des travaux, circulation de l’eau dans le sol.

Pourquoi le drainage-taupe ?

Réalisé souvent avec les moyens de traction de la ferme, le taupage constitue un mode de drainage peu coûteux (Hénin et al., 1969 : 246 ; Poirrée & Ollier, 1978 : 406), comparé à l’installation d’un réseau de drains enterrés. Ce faible coût permet de le renouveler assez fréquemment, par exemple tous les 2 ou 3 ans (Sémichon, 1930 ; Perrey, 1981b), même si des réalisations britanniques ont des durées de bon fonctionnement de plusieurs décennies.

Fig. 1. Recoupement des tranchées de drainage et du taupage (photo C. Perrey).

Le taupage peut s’envisager dans plusieurs situations où les techniques conventionnelles de drainage agricole par tuyau enterré sont économiquement inacceptables pour certains agriculteurs :

• - sols à très faible perméabilité, où le calcul « classique » conduit à de très faibles écartements entre drains, d’où des coûts trop élevés ;
• - sols lourds riches en argiles gonflantes où la tenue de la tranchée de pose des drains ne peut être assurée que par la mise en place de remblai artificiel, le plus souvent du gravier, en remplacement du matériau autochtone dans la tranchée, augmentant fortement le coût du chantier.

Fig. 2. Recoupement de la galerie taupe et de la tranchée du collecteur gravillonnée (photo C. Perrey).

Dans la pratique, le taupage est souvent associé au drainage : la pose de tuyaux enterrés se limite alors aux seuls collecteurs, avec de grands écartements (20 à 60 m). Les galeries-taupe à faible écartement (moins de 5 m en général) jouent alors le rôle d’antennes de drainage (fig 1). Les tranchées de pose des collecteurs sont remplies de gravier sur une hauteur suffisante pour intercepter l’eau drainée par les galeries-taupes (fig. 2). Ce dispositif est connu sous le nom de « technique anglaise » (Perrey, 1981a) (fig. 3).

Fig. 3. Schéma de drainage associé tuyau et taupage (Perrey, 1981a).

Dans des pièces où l’excès d’eau concerne une zone localisée et peu étendue, comme par exemple une pâture bordée d’un bois, le taupage par galeries débouchant directement dans un émissaire qui borde la pièce est une solution peu onéreuse si le relief est favorable (orientation et régularité de la pente du terrain).

Dans tous les cas, la qualité du travail réalisé, qui conditionne l’efficacité et la pérennité de l’aménagement, exige le respect de règles concernant l’aptitude du sol à former une galerie durable, la rectitude du profil de la galerie et le débouché dans un émissaire, alliées au choix de l’outil.

Volet technologique.

L’outil

Fig. 4. Coupe schématique d’une taupeuse (Mangin et al., 1998).

Depuis l’invention de la charrue-taupe par l’anglais Adam Scott au XVIII^e siècle (Scheidweiler, 1843), et malgré les évolutions et nombreuses variantes proposées depuis lors (voir annexe 1), la structure de l’outil a peu varié jusqu’à aujourd’hui (fig. 4).

Les pièces travaillantes sont un obus cylindrique biseauté à l’extrémité, qui creuse la galerie, auquel est rattaché un boulet de diamètre légèrement plus gros qui forme la section circulaire de la galerie en compressant la terre sur les parois. Ces pièces sont reliées au châssis par un étançon droit rigide. Le châssis robuste, parfois dit âge, est souvent constitué d’une longue poutre (2 à 3 m) qui est traînée sur le sol. Un disque ouvreur est parfois placé avant l’étançon pour fendre le sol et réduire ainsi l’effort de traction (Trouche, 1981) (voir annexe 1).

Fig. 5. Représentation schématique d’un sol taupé (Mangin et al., 1998).

Le passage de l’outil dans le sol forme une galerie de section à peu près circulaire, surmontée d’une saignée plus ou moins ouverte et régulière créée par l’étançon, ainsi qu’un ensemble de fissures obliques (fig 5). La tenue dans le temps de ce réseau de fissuration, qui assure le passage de l’eau de la surface du sol vers la galerie, est une condition de pérennité du taupage. Testant différentes configurations et formes d’étançon, obus et boulet, Chen (1996) a montré l’influence de la géométrie des pièces travaillantes sur la qualité de réalisation de la galerie (régularité et lissage des parois) et donc sa tenue dans le temps, ainsi que sur l’effort de traction selon la nature du sol.

Couramment utilisé, le terme de « charrue-taupe » est lié à l'histoire, (annexe 1), toutefois il est aujourd'hui impropre car la terre n’est pas retournée au cours du taupage (voir Charrue, historique et fonction) ; taupeuse est plus approprié. Mais, comme souvent en machinisme agricole (et en agronomie), il est difficile de faire évoluer le vocabulaire, même inadéquat.

Conditions de réussite et de pérennité.

La durée de vie du taupage est très variable : de quelques mois (Perrey, 1981a) à plusieurs années (Hénin & Feodoroff, 1958) et même 30 ans en Angleterre (Poirée & Ollier, 1978). La faisabilité et la régularité des galeries, liée à la fois au sol, au reliefet à la puissance de traction, ainsi que le respect du sol en évitant par la suite les passages d’engins très lourds (Hénin & Monnier, 1956) conditionnent la tenue du taupage (Chen, 1996).

Conditions de sol

Fig. 6 : Relation entre la teneur en eau, la consistance (solide,… liquide) et l’état mécanique (cassant, friable…) du sol ; limites d’Atterberg (d’après Hillel, 1980).

Classiquement le taupage concerne les sols où l’horizon sous le labour, dans lequel la galerie est moulée, est constitué d’un matériau argileux déformable aux humidités élevées. Bien que les références soient peu nombreuses, il est logique d’avancer que plusieurs profils de sol correspondent à cette définition, les réponses au taupage seront alors différentes comme l’observent Mangin et al. (1998) sur différents sites d’essais implantés en Haute-Saône (France).

Plusieurs conditions sont nécessaires à la réalisation et la tenue dans le temps de la galerie :

• - teneur en argile d’au moins 10 à 15 % (Feodoroff, 1972), voire plus souvent 20 à 30 %, (Devillers & Guyon, 1979 ; Hénin et al., 1969) ;
• - stabilité structurale, comme l’observe Feodoroff (1972) qui lie durée de tenue de la galerie et indice d’instabilité structurale Is : plusieurs années (5 ans) si Log10 Is <1, quelques mois si Log10 Is est entre 1 et 1,5 et taupage à proscrire si Log 10 Is > 1,5 ;
• - humidité du sol au moment des travaux située dans le domaine d’état plastique déformable (Périgaud, 1964). Si l’humidité est trop élevée, le sol n’est pas assez consistant pour réaliser la galerie (fig. 6) ;
• - portance et adhérence à la surface du sol suffisantes lors du chantier ;
• - homogénéité du sol et absence de cailloux ou de passées sableuses (Hénin & Feodoroff, 1958)pour éviter des dégradations ponctuelles de la galerie qui entraînent des stagnations d’eau localisées.

Conditions topographiques

Fig. 7. Possibilités de réalisation du taupage en fonction du relief du terrain.

Le déplacement par gravité de l’eau dans les galeries impose des règles topographiques strictes pour la géométrie du réseau :

• - pente suffisante, une valeur comprise entre 3‰ et 3% est souvent recommandée (Hénin et al., 1969) : au-delà, il existe un risque d’érosion dans la galerie , inversement, une diminution de la pente ou une contre-pente dans la partie aval entraîne une réduction de la capacité hydraulique de la galerie (fig. 7) ;
• - longueur limitée à une centaine de mètres (Hénin et al., 1969), voire moins (Mangin et al., 1998) : au-delà, la capacité hydraulique de la galerie peut être insuffisante et la régularité de son profil en long , fonction de l’uniformité du relief de la surface du sol, est plus difficile à respecter (fig. 8).

Fig. 8. Irrégularités du terrain et accidents du taupage (Perrey, 1981b).

Une tentative de recouper les files de galeries par une galerie transversale, donc de plus faible pente et de débit moindre, s’est traduite par la formation, sous l’effet de la pression hydraulique, de cavités d’érosion aux recoupements aval des galeries (fig. 9).

Fig. 9. Érosion aux recoupements de galeries de taupage (photo G. Trouche).

Quels résultats ?

En général, lorsque la tenue de la galerie est assurée, le taupage donne des résultats positifs. Ainsi Greff (1846) signale des bonnes récoltes de pomme de terre, plante sensible à l’excès d’eau, lors d’essais de drainage-taupe réalisés en 1838 et 1841 en terrains portant initialement des roseaux. Semichon (1930) rapporte le cas de l’implantation de vignes suite à des travaux de taupage en terres de marécages de l’Aude (France) ; il précise que les galeries taupe y sont plus efficaces que les drains en sarment ou en poterie.

La réponse positive de sols argileux lourds du Québec au taupage allonge la durée de la végétation en permettant de semer plus tôt et de récolter dans de bonnes conditions (Rivard, 1993), les rendements de différentes cultures sont potentiellement augmentés.

Pour diverses situations de Haute-Saône (France), Mangin et al. (1998) comparent différentes méthodes légères, fiables et économiques d’amélioration de prairies permanentes humides et concluent que le taupage, qui permet le ressuyage rapide du sol sur les 20 à 30 premiers centimètres (affectés par le piétinement du bétail), est la technique la plus opérationnelle dans le contexte de ces essais.

Perspectives

Si le taupage est adopté avec succès depuis de nombreuses années dans plusieurs pays d’Europe du nord, il est peu utilisé en France (Rolland, 1972). De ce fait, matériels et savoir-faire sont également rares, ce qui en limite la diffusion. Mais cette technique peu coûteuse et facilement renouvelable pourrait, moyennant une étude préalable et un diagnostic de faisabilité précis, être davantage utilisée, notamment pour résoudre des problèmes d’excès d’eau de faible étendue (Feodoroff & Guyon, 1966).

Mais, comme pour le drainage par tuyaux enterrés, la protection des zones humides constitue une contrainte dans certaines situations. Sans rentrer ici dans les détails des textes et de la jurisprudence française, ces difficultés sont liées entre autres à l’estimation des surfaces à aménager concernées par le régime d’autorisation ou de déclaration, en particulier lors du renouvellement de taupages anciens ou lors d’opérations de drainage partiel ou de complément. L’évaluation du degré d’hydromorphie du sol, selon les conditions fixées par la loi, pose problème par ailleurs, tant dans l’appréciation de la profondeur d’apparition des traits pédologiques caractéristiques que dans l’interprétations de ceux-ci qui peuvent être des signes fossiles de phases asphyxiantes passées (Gayet et al., 2016). Le cas du taupage de certaines prairies permanentes jouxtant ou occupant partiellement des zones tourbeuses rentre également dans ce cadre.

Références citées

• Barral J.A., 1854. Manuel de drainage des terres arables. La Maison Rustique, Paris, 824 p. Texte intégral sur Gallica.
• Chen J. N., 1996. Étude des interactions sol-outil dans le cas du taupage. Thèse doct. Univ. de Bourgogne, Dijon, 156 p.
• Devillers J.L., Guyon G., 1979. La conception moderne des projets de drainage. C.R. Acad. agric. Fr., 65 : 815-820. Texte intégral sur Gallica.
• Feodoroff A., Guyon G., 1966. Remarques sur le choix d’un système d’assainissement des sols adapté aux conditions du milieu. C. R. Acad. Agr. Fr., 51 : 754-760 Texte intégral sur Gallica.
• Gayet, G., Baptist, F., Baraille, L., Caessteker, P., Clément, J.‐C., Gaillard J., Gaucherand, S., Isselin Nondedeu, F., Poinsot C., Quétier, F., Touroult, J., Barnaud, G., 2016. Méthode nationale d’évaluation des fonctions des zones humides – version 1.0. Fondements théoriques, scientifiques et techniques. Onema, MNHN, p. 310. Rapport SPN 2016 – 91. Texte intégral sur le site du Muséum National d'Histoire Naturelle
• Feodoroff A., 1972. Le drainage-taupe. Bull. Techn. Inf., 271-272: 817-822.
• Greff M. 1846. Les pommes de terre régénérées et recherches sur les causes des maladies des pommes de terre. Warion, Metz, 100 p. intégral sur Gallica.
• Hénin S., Feodoroff A., 1958. Sous-solage et drainage-taupe. Ann. agron., 9 (5) : 567-591
• Hénin, S., Monnier, G., 1956. Sur le travail profond et sans retournement des sols. C. R. Acad. Agr. Fr., 42 : 846-852. Texte intégral sur Gallica.
• Hénin S., Gras G., Monnier G., 1969. Le profil cultural. L’état physique du sol et ses conséquences agronomiques. 2^de éd., Masson, Paris, 332 p.
• Hillel D., 1980. Fundamentals of soil physics. Academic Press, New-York, 413 p.
• Mangin J.M., Trouche G., Trémoy M., 1998. Méthodes fiables et économiques d’amélioration de prairies permanentes humides. Fourrages, 153, 31-49 Texte intégral sur le site de l'AFPF.
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• Poirée M., Ollier C., 1978. Assainissement agricole, drainage par tuyaux ou fossés, aménagement des cours d’eau et émissaires. Eyrolles, Paris, 5^e éd., 519 p.
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• Scheidweiler J., 1843. Cours raisonné et pratique d’agriculture et de chimie agricole. Vol 1, 604 p. Société Belge de librairie, Bruxelles. Texte intégral sur GoogleBooks.
• Trouche G., 1981. Drainage : techniques et matériels. In : J. Concaret, dir., Le drainage agricole. Théorie et pratique. Chambre d’Agriculture de Bourgogne : 42-64.