Résistance des barrages en bois dans les constructions sur torrent

Le bois est occasionnellement utilisé comme matériau de construction dans l’aménagement des torrents. La longévité de ces constructions est toutefois généralement plus courte que celle des barrages en pierre ou en béton, notamment sous l’action des champignons xylophages, c’est-à-dire décomposeurs du bois. Il est donc important de vérifier régulièrement leur état. Les relations entre l’essence utilisée, le type de construction et la longévité sont mal connus et des questions restent ouvertes chez les praticiens.

C’est dans ce contexte qu’un ensemble d’ouvrages ont été construits en 1996/97 à Hergiswil, dans le canton de Nidwald (fig. 1, à gauche). Le service forestier a adopté pour l’essentiel le type et l’agencement des ouvrages proposés alors par le WSL. Un des volets du projet consistait à décrire l’évolution de la résistance du bois et sa colonisation par des champignons xylophages.

Cet ensemble d’ouvrages situé dans un affluent du Steinibach, comporte 15 barrages construits en alternance en bois d’épicéa et de sapin, écorcé et non écorcé. Chaque barrage est constitué d’un caisson de bois à double paroi avec bourrage au moyen d’un billon entre les pinces ainsi que d’ailes constituées de gabions (Fig. 2). Tous les barrages se situent sur un court tronçon du lit du torrent et ont été installés en même temps. Certains facteurs influençant d’habitude fortement la longévité, par exemple l’altitude, l’exposition ou l’âge des barrages, peuvent donc ici être relégués au second plan.

Lors du dernier inventaire en 2013, 16 ans après la construction des barrages, tous les ouvrages étaient encore en parfait état de fonctionnement. La plus grande partie de l’écorce des épicéas et des sapins s’était déjà détachée cinq ans après la construction. Les premières fructifications sont apparues sur les barrages trois ans après leur mise en service (schizophylle commun et lenzite des clôtures, fig. 3). D’autres champignons encore sont apparus les années suivantes, notamment dans la zone d’ancrage de la longrine supérieure (armillaire, tramète bleu azuré, lenzite des clôtures et tramète odorant, fig. 3). Au fil du temps, 18 espèces de champignons différentes ont été observées.

Sur le bois mort, les champignons responsables de la pourriture se succèdent en règle générale dans un ordre donné. La destruction du bois passe par une phase initiale, puis optimale et enfin finale, parallèlement à la perte de résistance du bois. Cette succession a été également observée sur les barrages étudiés.

Cependant, trois ans après la construction déjà, les premiers représentants de champignons potentiellement xylophages de la phase optimale sont apparus sur deux barrages. Dans ces deux cas, la phase initiale réunissant des représentants des moisissures et des myxomycètes ainsi que des ascomycètes et du genre stereum n’a été que de courte durée. Après sept ans déjà apparaissait le polypore vitreux (Physisporinus vitreus), une pourriture blanche appartenant possiblement à la phase finale.

Quatre ans après la construction des barrages, l’appréciation de la résistance à la pénétration à l’aide d’un tournevis indiquait déjà des signes ponctuels de décomposition du bois. Les années suivantes, la décomposition a progressé lentement. Seuls deux ouvrages ne comportaient encore aucune zone de pourriture lors du dernier inventaire en août 2013. Sur les bords des autres barrages, la résistance du bois était beaucoup plus souvent réduite (80% des cas) que dans le profil d’écoulement constamment saturé d’eau (20%). Dans l’ensemble, les zones de pourriture sont apparues principalement dans le haut du barrage. Il n’y en avait pratiquement pas au pied des ouvrages.

Après 15 ans, les différences de résistance entre les barrages en épicéa et ceux en sapin n’étaient pas clairement perceptibles. Les bois écorcés indiquaient davantage de zones de pourriture que les bois non écorcés, notamment pour l’épicéa.

Lors des mesures de la résistance au forage, seuls 29 des 315 sondages (6%) indiquaient une résistance amoindrie et parmi eux, seulement six se trouvaient dans la zone du déversoir. Parmi les longrines supérieures, 90% de la longueur totale de forage présentant une diminution de résistance était située sur les côtés. Les réductions de résistance au forage les plus fortes ont été trouvées dans les barrages en épicéa écorcé, et les plus faibles avec l’épicés non écorcé. Les barrages en sapin non écorcé sont tendanciellement plus touchés par la pourriture que ceux en sapin écorcé. Les forages indiquent que l’état du bois est meilleur au pied du barrage que sur les longrines supérieures. Malgré quelques petites différences, l’état des barrages en épicéa et ceux en sapin sont comparables dans l’ensemble.