Il vous est sûrement déjà arrivé d’observer, à la surface d’un ruisseau ou d’une rivière, une étrange mousse blanchâtre. Cette mousse est parfois abondante en aval d’une chute ou d’un rapide. D’épaisseur variable et d’une couleur allant du blanchâtre au brunâtre, elle dérive au gré du courant pour s’amasser dans les zones calmes. Quelle est donc cette étrange mousse? Votre ruisseau préféré serait-il pollué?
Mousse naturelle
En général, n’ayez rien à craindre, la mousse ou écume d’eau que vous voyez est d’origine naturelle. Elle se forme dans les cours d’eau où il y a présence de matière organique en décomposition. Cette matière organique provient de feuilles, plantes, algues, pollen, insectes morts, etc. La mousse se forme par une intéressante suite d’interactions où interviennent la biologie, la physique et la chimie. Pour mieux comprendre sa formation, voici un résumé des processus qui interagissent pour en arriver au résultat final. N’ayez crainte, nous ne nous aventurerons pas dans de fastidieuses formules et équations.
La matière organique
Le processus naturel de décomposition de la matière organique génère différentes substances. Par exemple, les plantes aquatiques et les algues vont générer de petites quantités de carbone organique dissous (COD), des saponines, des glycolipides et d’autres composés divers (Canton de Berne, 2020). Ces substances s’accumulent à la surface de l’eau, ce qui y réduit la tension superficielle. On qualifie ces substances de tensioactives. Nous expliquerons plus loin au moyen d’une simple expérience, ce qu’est la tension superficielle. Revenons d’abord à notre mousse. Une fois la tension superficielle réduite, lorsque l’eau est agitée par des remous ou vagues, l’air s’y engouffre pour former des bulles qui, en s’agglomérant, forment la mousse. Cette dernière s’accumule ensuite dans les zones de moindre courant.
La tension superficielle
Avant d’aller plus loin, il importe de présenter une interaction physique se produisant à la surface de l’eau: la tension superficielle. Prenons par exemple un verre d’eau. Le contenu liquide qu’il contient est composé d’une multitude de molécules d’eau qui s’attirent entre elles dans toutes les directions. Cette attirance des unes vers les autres est ce qu’on appelle la force de cohésion. En physique, la force de cohésion est ce qui désigne les forces d’attraction qui maintiennent ensemble les molécules pour les empêcher de se séparer. C’est ce qui permet la cohésion des liquides, des gaz ou des solides.
Dans notre verre il y a, au-dessus de l’eau, un espace occupé par l’air. Entre la surface de l’eau et l’air, il y a une zone d’interface, ou zone de contact. À la surface de l’eau il se crée un déséquilibre, puisque les molécules présentes n’ont plus de molécules semblables au-dessus d’elles pour les attirer. Ces molécules en surface sont donc attirées seulement par celles en-dessous d’elles. Les molécules se contractent et génèrent une tension à la surface du liquide. C’est ce qu’on appelle la tension superficielle. Le plus bel exemple de tension superficielle peut s’observer dans votre jardin. C’est celui des molécules d’eau qui, attirées vers l’intérieur, forment la sphérique goutte d’eau d’une rosée matinale ou d’une pluie fraîchement tombée. On pourrait imager ou imaginer la tension superficielle comme l’équivalent d’une mince peau, invisible, à la surface d’une masse liquide…
Les patineuses
Là où je vivais quand j’étais enfant, il y avait sur le terrain d’un voisin un petit ruisseau s’écoulant vers le fleuve. J’allais souvent y observer d’étranges insectes se déplaçant à la surface de l’eau. Je les appelais patineuses ou patineurs car ils se déplaçaient sur l’eau comme le fait un patineur sur la glace. Ces insectes, ce sont en réalité des gerris et ils font partie de l’ordre des hémiptères et de la famille des gerridés. Les longues pattes de ces gerris leur permettent de répartir leur poids, déjà très léger, sur la surface de l’eau. Par contre, ce qui leur permet réellement de flotter, c’est la tension superficielle. Sans elle, les gerris couleraient.
Le naufrage du trombone
Pour illustrer le tout, je vous propose une petite expérience simple mais très efficace. Voici tout d’abord le matériel nécessaire : un bol d’eau, un petit morceau de papier absorbant, un trombone à papier et du savon liquide à vaisselle.
Placez le morceau de papier à la surface de l’eau. Déposez délicatement le trombone à plat sur le centre du papier. Attendez que le papier se soit gorgé d’eau et qu’il coule. Surprise! Le trombone flotte! Versez délicatement une ou deux gouttes de savon dans l’eau. En quelques secondes, vous observerez le naufrage du trombone qui coule soudainement sans plus de préambules.
Vous venez tout simplement de réduire la tension superficielle de l’eau en lui ajoutant une substance tensioactive, le savon à vaisselle. La tension superficielle réduite ne permet plus au trombone de flotter.
De retour au ruisseau
De retour au ruisseau et à sa mousse. Récapitulons donc! La matière organique provenant de l’environnement parvient au ruisseau et se décompose dans l’eau. Les composés lipides issus de cette décomposition remontent vers la surface. En s’y accumulant, ces composés réduisent la tension superficielle de l’eau tout comme l’a fait notre savon à vaisselle. Les courants et les remous font le reste du travail en agitant l’eau et en permettant désormais à l’air de s’y mélanger en surface pour former la mousse.
Naturelle mais…
Il a été question jusqu’ici de mousse d’origine naturelle. Parfois hélas elle ne l’est pas. Des apports de détergents ou autres substances tensioactives d’origine anthropique sont toujours possibles. Selon Rapp Flow 1998, la mousse naturelle présente une couleur allant de blanchâtre à brunâtre. La couleur varie en fonction des tannins présents dans la végétation environnante. Parfois la mousse peut se teinter de jaune si le cours d’eau est bordé de sapins; c’est leur pollen. La mousse naturelle est persistante, légère, non visqueuse et dégage généralement une odeur terreuse ou de poisson.
Pour sa part, la mousse de provenance anthropique est généralement blanche et dégage une odeur parfumée selon le savon ou détergent qui en est la cause. De plus, si on regarde attentivement les bulles qui la forment, leur surface a des reflets multicolores alors que celle des bulles de la mousse naturelle n’en a pas.
Toiles abstraites
Des minces arabesques dansantes jusqu’aux épais îlots flottants accrochés à un rocher, j’aime bien observer toute cette mousse naturelle. Elle forme des toiles abstraites en constante évolution, furtifs moments d’art éphémère. Après quelques instants seulement on sent déjà l’effet apaisant de cette petite pause contemplative. Pour appuyer mes propos, voici quelques photos. À vous d’imaginer et d’y ajouter le mouvement et le son de l’eau qui coule…
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Merci Yves pour tous ces renseignements. Les photos sont magnifiques et l’idée de les regarder en imaginant le bruit de l’eau qui coule est relaxant. 💜
Merci beaucoup Marie-France pour la lecture et de ton commentaire. Je te souhaite une belle semaine.
Merci Yves ! C’est intéressant d’apprendre que la mousse qui se forme sur nos cours d’eau est naturelle et sa formation dépend de sa composition… Ça faisait un bout de temps que je n’avais pas lu vos articles. Je vais m’y remettre, car on y a accès via cette page. Bonne
Merci à toi Jacinthe pour le commentaire. J’ai moins publié depuis le début du printemps car j’ai été pas mal occupé avec le quotidien. J’ai profité de ma dernière semaine de vacances et d’un peu de pluie pour écrire et publier celui-ci. Je réfléchis déjà au prochain. Bonne lecture et merci encore de me lire.