Des sols secs n’impliquent pas toujours plus de ruissellement

Après une sécheresse, on accuse souvent les sols trop secs de laisser ruisseler la pluie et d’aggraver les inondations. Mais du ruissellement à la montée du niveau d’eau dans les rivières, le parcours de l’eau raconte une histoire plus nuancée, où l’intensité des pluies compte autant que les propriétés des sols et les chemins empruntés par les écoulements.

Un sol sec n’est pas toujours imperméable

Après une sécheresse, les premières pluies sont souvent accompagnées de la même explication : l’eau ruisselle parce que les sols sont trop secs pour l’absorber. Cette idée décrit certaines situations locales, mais elle ne constitue pas une règle générale. Pour comprendre la naissance du ruissellement et des crues, il faut suivre l’eau, de son arrivée sur le sol jusqu’à la rivière. Un sol contient des pores, des fissures et des galeries creusées par les organismes vivants, dans lesquels l’eau va pénétrer et circuler. Sa capacité d’infiltration dépend de sa texture, notamment de ses proportions de sable, de limon et d’argile (Figure 1), mais aussi de sa structure, de son tassement, de sa couverture végétale et de son humidité initiale. Un sol sec peut disposer d’un important volume de stockage et absorber une partie des pluies avant que celles-ci n’alimentent les cours d’eau. Il existe cependant des exceptions. Une croûte de battance [1], par exemple, peut se former à la surface sous l’impact des gouttes de pluie et freiner l’infiltration, surtout dans les sols riches en limons et pauvres en argile. Le tassement, notamment après le passage répété d’engins, va aussi favoriser le ruissellement, tout comme le caractère hydrofuge de certains sols, notamment après un incendie. Ces propriétés ne se déduisent pas du seul constat que le sol est sec.

Figure 1 : capacité d’infiltration des sols en mm/h selon leur composition

Épisodes pluvieux et mécanisme de genèse des crues

Il faut distinguer deux choses : la quantité d’eau qu’un sol arrive encore à stocker et la vitesse à laquelle l’eau parvient à y entrer. Un sol peut avoir de la place disponible en profondeur, mais ne pas laisser pénétrer assez rapidement toute l’eau qui arrive à sa surface. Lors d’un orage, des précipitations très intenses peuvent dépasser cette vitesse d’entrée. L’eau s’accumule alors en surface et s’écoule sur les pentes : c’est le ruissellement par excès d’infiltration. Ce mécanisme est susceptible de se produire sur un sol sec comme sur un sol humide. La chronologie de la pluie est donc essentielle. Un même cumul, réparti sur plusieurs jours ou concentré en quelques heures, ne produit pas la même réponse. Pour un épisode de 200 à 300 millimètres, connaître le total ne suffit pas : les pointes d’intensité, leur durée et leur localisation comptent aussi. Et la capacité d’infiltration évolue au cours de l’épisode.

Un autre mécanisme intervient lorsque le sol est déjà saturé, ou le devient pendant la pluie. Dans les zones concernées, le stockage disponible est épuisé : de nouvelles précipitations peuvent alors alimenter directement le ruissellement. On parle de ruissellement par excès de saturation. Les zones saturées ne couvrent pas nécessairement tout le paysage. Elles peuvent apparaître dans les fonds de vallée, près des cours d’eau, puis s’étendre au fil des pluies. Les écoulements dans le sol contribuent également à la montée des rivières : toute l’eau d’une crue n’a pas forcément voyagé en surface. L’humidité préalable du bassin constitue ainsi un facteur majeur. Une étude sur les mécanismes de génération des crues en France souligne le rôle prépondérant des situations associées à des sols humides ou saturés [2].

Les crues au rythme des saisons

Une analyse de 30 179 crues sur 824 bassins français de moins de 500 km² [3], met en évidence un cycle saisonnier marqué (Figure 2). Le coefficient de ruissellement rapporte le volume d’écoulement attribué à l’épisode au volume de pluie reçu par le bassin. Il renseigne sur la part de la pluie qui contribue à la réponse du cours d’eau. Dans cet échantillon, les coefficients sont généralement plus élevés pendant les saisons humides et plus faibles en été. Leur évolution accompagne celle de l’humidité des sols. Pourtant, les intensités pluvieuses les plus fortes surviennent surtout en fin d’été et au début de l’automne. Des pluies intenses peuvent donc coïncider avec une faible proportion de pluie transformée en écoulement à l’échelle du bassin. Ce résultat saisonnier ne prédit pas chaque événement, mais il contredit l’idée d’un ruissellement systématiquement accru lorsque les sols sont secs, c’est même plutôt l’inverse, à l’échelle d’un bassin versant tout entier. Un faible coefficient de ruissellement ne garantit toutefois pas l’absence de danger : suite à une pluie très abondante cela représente un volume d’eau très important susceptible de provoquer une crue.

Figure 2 : Caractéristiques saisonnières des crues dans un large échantillon de bassins de moins de 500km² en France

Du champ à la rivière, un chemin complexe

Enfin, voir de l’eau ruisseler sur un champ ou une colline ne suffit pas à prévoir une crue dans le cours d’eau en aval. Entre ces parcelles et la rivière, l’eau va se réinfiltrer, s’accumuler dans une dépression ou être ralentie. Des travaux menés sur des bassins agricoles normands montrent l’importance de ces changements d’échelle et des possibilités de ré-infiltration [4]. La réponse du bassin dépend donc de la superficie qui produit du ruissellement, de sa connexion au réseau hydrographique et du moment où les différents apports atteignent la rivière (Figure 3). Des contributions simultanées peuvent renforcer le pic de crue ; des arrivées décalées peuvent l’atténuer. Globalement, on considère que plus le bassin versant d’un cours d’eau est grand, plus les possibilités de stockage local, de ralentissement ou d’infiltration des écoulements sont importantes. Sols secs ou pas, les zones urbanisées sont particulièrement vulnérables : les surfaces imperméabilisées limitent l’infiltration et favorisent des écoulements rapides. Les rues peuvent alors devenir des axes de circulation de l’eau, avec des courants capables d’emporter des voitures, d’endommager les habitations et de mettre des vies en danger.

Pour comprendre une inondation, il faut donc regarder au-delà du sol à l’échelle locale de la parcelle et suivre l’eau à l’échelle du paysage. Cette lecture invite à mieux prendre en compte les chemins de ruissellement et les espaces où l’eau peut s’infiltrer ou ralentir, jusque dans nos choix d’aménagement.

Figure 3 : Schéma présentant les différences à l’échelle d’une parcelle ou celle d’un bassin versant sur les multiplies processus associés au ruissellement

Sources :

[1] Valentin, C. (2026). Battance des sols. Les Mots de l’agronomie, https://mots-agronomie.inrae.fr/index.php?title=Battance_des_sols

[2] Tramblay, Y., Thirel, G., Strohmenger, L., Evin, G., Corre, L., Heraut, L., Sauquet, E. (2025). Evolution of flood generating processes under climate change in France. Hydrology and Earth System Sciences, 29, 7023–7039. https://doi.org/10.5194/hess-29-7023-2025

[3] Tramblay Y., Arnaud P., Javelle P. (2026), Regional process-based analysis of trends in flood peaks and volumes using hourly data, Journal of Hydrology, 677, 135949. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2026.135949 

[4] Cerdan et al. (2004). Scale effect on runoff from experimental plots to catchments in agricultural areas in Normandy. Journal of Hydrology, 299, 4–14. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2004.02.017