Boue

Laboueest un mélange d'eauet de particulessédimentairesfines delimonset d'argiles. Les dépôts de boue anciens ou fossilisés se transforment enlutitespar l'action du temps.
Quand une boue est riche enmatière organiqueet qu'elle sédimente au fond de l'eau, elle consomme de l'oxygèneet devientanoxique. Elle peut néanmoins être aérée par des vers ouanimaux fouisseurs.
L'expression « boue », « boüe » ou « boûe » est associée au concept defange, largementpéjoratifqui évoque uneconditionbasse et avilie. C'est le matériau qui s'accumule dans les rues à une époque où la rue servait de décharge et d'égout à ciel ouvert. «Déchet» n'a pas encore la signification qu'on lui connaît, on parle de boue des rues. On dit «Payer les boues et lanternes» pour dire « Payer la taxe qui est imposée pour l'enlèvement des boues et pour l'entretien des lanternes ». Le métier de boueur apparaît, un charretier payé pour enlever les boues des rues dans untombereau. Le travail qui consistait à débarrasser la chaussée de sa boue était aussi réalisé par lescantonniers,balayeursou par les habitants eux-mêmes. Le travail devidange des latrineset des fosses était effectué par lesvidangeurs. Une machine arrive à Paris vers 1860, appelée « balayeuse » ou « éboueuse », invention d'un certain Tailfer. Toutefois unestreet sweeping machineaurait précédé l'invention en Angleterre vers 1840. Les expressions «éboueur» ou « éboueuse » servent premièrement à nommer ces machines.
À Paris, les rues pavées étaient construites en forme de V, la partie la plus basse submergée de boue. Lorsque deux personnes se croisaient, la plus pauvre des deux devait s'écarter vers le centre, d'où l'expression « Tenir le haut du pavé », pour dire tenir uneposition socialeélevée.
La boue qui servait dans la construction mêlée de paille jouissait de la même réputation ; on disait proverbialement :« Une maison n'est faite que de boue et de crachat »,pour dire faite avec de mauvaismatériaux. Bourbe décrit la fange de la campagne, et aussi la boue qui s'accumule au fond des étangs et marais (bourbier).
« Les boues » par la magie du pluriel deviennent une sorte de limon qui se trouve près de certaineseaux minéraleset qui, « imprégné des mêmes sels, participe aux mêmes propriétés ». Prendre les boues deSaint-Amand, deBarbotan: les médecins prescrivent les boues sous la forme de bain, pour combattre certaines affections rhumatismales,etc.. Une approche géologique des boues se fait probablement à partir duXIXsiècle.
Dans le langage courant en Europe, la boue est parfois appelée « gadoue » dont l'origine du nom viendrait de la ville deWasquehalet qui était le nom qu'on donnait anciennement auxmatièresvidangéesdesfosses d'aisances. Désormais ce mot désigne auQuébecun mélange plus ou moins consistant de neige et d'eau couvrant le sol. Il peut être le résultat d'une chute mixte de pluie et de neige ou de la circulation des piétons et des véhicules après l'épandage defondants. Dans ce dernier cas, il est mêlé de sel, de sable et de saletés. Radio-Canada a suggéré qu'on utilise à la place le terme «névasse».
La boue est appelée « bouette » dans le langage courant auQuébec.
En géologie et pédologie, « boue » désigne toutdépôtfin (grain plus petitou égal 64µm; classe deslutites, gorgé d'eau et pouvant facilement s'écouler.
Le motpélite, du grecpêlos, « boue », terme initié parNaumannen 1873, désignait originairement une roche finementdétritique, argileuse, faisant pâte avec l'eau. Les termes pélite et lutite, du latinlutum, « boue », désignent désormais des roches sédimentaires détritiques à grain très fin ; lutite est réservé quelquefois pour les roches meubles et pélité est réservé pour les roches consolidées.
«Mud» (boue) en anglais a une signification géologique forte (par ailleurs, « boue » se traduit en anglais aussi par « sludge », « slush », « slime » ou « ooze »), qui décrit dans certaines échellesgranulométriques, la taille la plus petite que peuvent avoir les particules géologiques. Véhiculées par le vent puis les rivières les boues vontsédimenter, jusque très loin dans les océans; et compactées vont former les roches sédimentaires appeléesmudrocks(etmudstone, termes largement passés dans le français à partir des années 1970), ce que l'on appelait de manière plus générique et imprécise,schistes argileuxen français. Approximativement 60% desroches sédimentairesexposées à lasurface de la Terresont aujourd'hui des mudrocks. La boue (mud) représente à la fois la fin ducyclede l'érosionet dutransport, et le début de ladiagenèse(par enfouissement et transformation) de nouvelles roches.
La boue s'accumule sur le fond du canal des cours d'eau et prend le nom de vase.
La sédimentation dans les cours d'eau est fonction de lapente hydraulique, de lasinuosité, de lavélocitéinfluencée par lafrictionet le nombre detributaires, dudébit, la forme du canal. Les cours d'eau là où ils déposent des sédiments ont despentes hydrauliquesrelativement douces allant de 0,5° à 0,01°. Lorsque les rivières débordent, l'eau abandonne lelitet traverse laplaine inondable, la vitesse ralentit. Lescours d'eaulaissent généralement des dépôts granuleux, même dans les systèmes sableux et argileux.Alluvionnement,aggradation,atterrissement, sont les expressions qui désignent le processus d'accumulation de matériel par lescours d'eau.
« Les sédiments accumulés au fond des cours d’eau constituent un milieu dynamique où se produisent des changements biologiques, chimiques et physiques. Ils forment un milieu de rétention et de transformation des substances polluantes ». Les sédiments grossiers contribuent au bon fonctionnement desbiocénosesaquatiques et terrestres. L'accumulation de sédiments fins dans les lits à sédiments grossiers peut cependant avoir un impact écologique important.
La sédimentation et l’envasement sont des processus naturels faisant partie de ladynamique des cours d’eau, mais amplifiés par les activités anthropiques. L'envasement des cours d'eau provient de phénomènes naturels tels que l'érosion, leruissellement, l'effondrement des berges; mais aussi des rejets urbains, industriels et agricoles: systèmes d'épuration inefficaces,érosion des solsdans un contexte d'agriculture intensive,ruissellement urbain, les sédiments sont aussi pollués par deséléments-trace métallique(zinc, plomb, nickel, cadmium, chrome, cuivre voire mercure et autres métaux lourds). Certaines rivières doivent être curées, et les boues récupérées, appeléesboues de curage, ne peuvent plus être épandues comme cela s'est toujours fait de peur de contaminer les sols.
La boue du fond des rivières peut être remise en suspension lors d'évènements naturels ponctuels comme un orage, ou par les activités de curage. Ce qui a pour résultat d’accroitre laturbiditédes eaux.
La plupart dessédimentstransportés par les rivières sont piégés à l'intérieur de l'estuairesous forme de boue. La phase sédimentaire dans les rivières est de caractèrecolloïdalet les particules dispersées dans l'eau ont des vitesses de chute quasi-nulles. En présence desels, une suspension colloïdaleflocule, c’est-à-dire forme des flocons ou flocs, par attraction mutuelle (lesforces de van der Waalsdominent), susceptibles de sédimenter; par ce mécanisme, les particules de petite taille en suspension dans les fleuves forment lesvasièresdans lesestuaires. Le comportementrhéologiquedu complexe eau-sédiment en suspension estnewtonien; etplastiquelorsque réduit à l’état devaseou de boue. Lesestuairesinférieurs et supérieurs sont sableux et/ou graveleux, le matériau bioclastique étant limité à la partie inférieure. Les estuaires moyens, en revanche, sont constitués de sédiments vaseux ; ou boue fluide, constituée de particules inférieures à environ 8μm(formée par des processus defloculationdans la zone de mélange entre l'eau salée et l'eau douce). L'action des vagues est incapable d'éliminer les grandes quantités de sédiments à grains fins fournis par les rivières, ce qui fait que certaines côtes demeurent boueuses(bouchon vaseux).
Les processus de sédimentation dans les vasières incluent aussi labiodégradationdue à la production deboulettes fécalesetpseudofeces.
Les vasières supratidales sont rarement inondées par les marées. Cela laisse le temps aux sédiments de sécher et de développer desfentes de dessicationprofondes. Les fentes de dessiccation fossiles peuvent être utilisées pour déterminer l'orientation verticale d'échantillons de roche altérés parpliageoufaille.
Certaines boues d'estuaire sont polluées par les activités humaines de diverses manières : apports defertilisantsagricoles, apports denutrimentset dematière organique, induits par ladégradationet l'érosioncroissante des sols agricoles, ou déboisés. Ces apports qui modifient laDCOet laDBO, conduisent à unehypoxie, puis uneanoxie, et uneffondrement écologique(deszones mortescomme laBaltique). On constate aussi la présence d'éléments-traces métalliqueset autres métaux lourds (Pb,Zn,Cd,As,Se) issus notamment de processus industriels anciens.
Dans les marais, une couleur noire des sédiments et un dégazage (azote gazeux,sulfure d'hydrogène,méthane) indiquent une forte charge organique associée à un déficit d'oxygène. Laméthanogenèseest omniprésente dans des environnements comprenant dessédimentsd'eau douce et marins, lorsque des conditions anoxiques strictes sont constituées. En environnementhypoxiqued'autre-part, lesbactéries sulfato-réductricesvont dégrader lamatière organiqueen l'oxydant à l'aide dessulfatesdissous dans l'eau, et libérer du sulfure d'hydrogène responsable des odeurs sulfureuses d’œuf pourri des marais salants et des vasières (gaz des marais). Le sulfure d'hydrogène va réagir avec lesionsmétalliquesdissous pour produire dessulfuresmétalliques insolubles, tels que lesulfure de fer(II), qui va conférer sa couleur brun ou noir à certaines boues.
Les vasières modernes sont intensémentbioturbées, communément par lespolychètes, lesgastéropodeset lesbivalves. Cependant, un contraste lithologique limité empêche généralement la visualisation et la préservation des structures biogénique. En conséquence, les traces defossilesdiscrets sont relativement rares et une texture marbrée indistincte est généralement observée à la place, localement accompagnée de terriers depolychèteset de crustacés plus distincts.
On désigne aussi sous le terme de boue les dépôts desbassins océaniques, dans lesquels les argiles sont toujours abondantes, en les distinguant selon leur nature : boues calcaires, àglobigérines; boues siliceuses, àradiolaires, àdiatoméesappelées aussiterre à diatomées; « boues rouges des grands fonds » (85 % d'argile, 0 à 5 % de calcaire, 2 à 3 % de silice,poussières volcaniques, granules métalliques defer,manganèse,etc.) ; leur taux de sédimentation est en moyenne de 1mmpar 1 000 ans. Les sédiments marins constitué de boues à squelettes siliceux ou carbonatés (certains appelésoozeen anglais) sans apport des zones continentales sont appelés «sédiments pélagiques(en)».
La boue peut être l'expression duvolcanisme(unphénomène paravolcanique) dans lesvolcans de boueou lesmares de boue.
Les boues sont l'habitat devers,grenouilles,serpents,palourdes,écrevisses,etc.
Les sédiments accumulés dans les zonesestuariennesforme lemarais maritime, assemblage d'écosystèmes variés (schorre,slikke,mangrove,etc.) où s'épanouissent reptiles, mammifères, oiseaux de rivage et amphibiens qui utilisent le marais ou la mangrove comme nurserie et aire d'alimentation; le marais reçoit lesoiseaux migrateurs;crabes, crevettes,mollusquess'y épanouissent ; ainsi qu'une végétationplantes herbacées, dans les mangroves, lespalétuviers.
Les vasières sont menacées par l'élévationprévuedu niveau de la mer, le développement foncier, ledragageà des fins de navigation etla pollution chimique.
Lesêtres humainsse sont servis (et se servent encore) de boue séchée dans les constructions bien qu'on préfère les mots debaugeouterre crue.
Se vautrer est enéthologieest un comportement commun chez quelques espèces comme leporcou lesanglierce que l'on pourrait appeler « vautrement », mais que l'on préfère appeler selon l'expression anglaisewallowing. Lesporcsdépendent dans une large mesure de lathermorégulationcomportementale : ils se vautrent dans la boue quand il fait chaud, et se blottissent quand il fait froid. Lesrhinocéroset leséléphantspareillement se servent de la boue pour réguler leur température et se protéger des rayons dusoleil. Se vautrer dans la boue permet chez certaines espèces de se débarrasser de certainsectoparasites. Au-delà de la protection contre les insectes piqueurs que la boue confère à leur derrière presque nu, pour lesbisons, se vautrer est avant tout un rituel social mâle-mâle.
La boue ou les boues apparaissent de prime abord comme un matériau plastique, visqueux et collant.
On peut évaluer la nature collante de la boue en serrant une petite quantité de terre humide entre le pouce et l'index et regarder si elle colle aux doigts. La boue sera dite « très collante », si elle adhère fermement au pouce et à l'index et s'étire lorsque les doigts sont écartés.
Une quantité de boue ou de sol sera dit plastique s'il peut être formée en boudin (test du boudin) qui ne peut être cassé facilement et, lorsque cassé, peut être roulé entre les mains et reformé plusieurs fois.
Laviscositéd'une boue (enanglais:mud viscosity) est la propriété d'un fluide chargé de boue de résister à l'écoulement, dû au frottement interne et aux effets combinés d'adhérenceet decohésion. Larhéologiede boues intéresse legénie pétrolier: lesboues de forageont plusieurs fonctions techniques essentielles dans la réussite d'unforage; pour mesurer la viscosité des boues de forage, on emploie l'entonnoir de Marsh.
Enmécanique des roches, enmécanique des sols, les sols à grains fins (silt,etargile), les boues apparaissent dans différents états deconsistance—solide,plastiqueetliquide—pour lesquels les limites sont définies, en termes delimites d'Atterberg, fonction de lateneur en humidité. Les deux limites associées à la plasticité du sol sont la limite liquide (LL) et la limite plastique (PL). Ceux-ci sont utilisés pour calculer l'indice de plasticité (PI = LL - PL), qui est la mesure de la sensibilité du sol aux changements de sa teneur en humidité. Ces limites ont été élaborées débutXIXsiècle parAlbert Atterberg, et depuis lors, ont été couramment utilisées dans la pratique pour déterminer laclassification des sols, regrouper les sols en fonction de leur comportement et fournir une indication de leurs propriétés techniques potentielles. L'enjeu est de taille pour ceux qui établissent desterrassements, ou construisent desroutes,ponts, barrages et bâtiments. Les sols à grains fins, tels que les argiles et les limons, présentent des changements significatifs de comportement et de résistance en fonction de la teneur en eau. À des teneurs en eau supérieures à la limite de liquide (LL), les sols ne peuvent pas supporter unecontrainte de cisaillement statique. À des teneurs en eau inférieures à LL mais supérieures à la PL, les sols se comportent comme s'ils étaient un plastique ou unsolide de Bingham.
La liquéfaction des sols est à l'origine du phénomène desolifluxionet demouvements en masse(argile sensible) dont les conséquences sont dramatiques (lahars,coulées de boue,laves torrentielles,etc.).
Les sols boueux, particulièrement argileux sont connus pour leur faibleportance. Laconsistance d'un soldécrit le degré de cohésion d'un sol, et la résistance de ses agrégats aux processus de déformation et de rupture. Lorsque le sol est sec, on l'évaluera pour sarésistance à se rompre; si le sol est simplement humide par sa résistance à l'écrasement ; si le sol est mouillé, saviscositéet sa plasticité. La cohérence du sol peut être estimée sur le terrain à l'aide des tests simples décrits plus hauts, ou peut être mesurée plus précisément en laboratoire.
Des solsargileuxpeuvent poser des problèmes au trafic routier lorsqu'ils sont soumis à une forte humidité. Fonction de l'imperméabilité et de la porosité du sol, une partie de l'eau de pluie et deruissellements'y infiltre ; de l'eau en provenance de lanappe phréatiquepeut aussi remonter parcapillarité. Celle-ci est parfois alimentée sous les routes par lesfosséslorsqu'ils n'ont pas d'exutoire. L'action de remontée capillaire est renforcée par le phénomène de gel, le refroidissement du sol se fait d'abord en surface, puis, petit à petit, gagne en profondeur ; la partie gelée se comporte comme un sol sec qui attire l'eau libre du sol sous-jacent qui n'est pas encore gelé ; deslentilles de glacese forment dans les porosités : les premiers cristaux de glace formés se nourrissent et croissent indéfiniment jusqu'au dégel, ce qui gonfle le sol et détruit sa structure. Le dégel se fait dans le sens inverse : les couches superficielles plus riches en lentilles de glace dégèlent en premier et sont ensuite sursaturés en eau et les fines du sol sont amenées à l'état liquide. Selon sa teneur en eau, un sol passe de l'état solide, à l'état plastique puis à l'état liquide, de la manière décrite parAtterberg.
Anciennement lescharrettesetcalèches, chargées de six tonnes au maximum, donnaient lieu, de par lebandagemétallique des roues, à des pressions unitaires très élevées, ce qui produisait desforces de cisaillementconsidérables, donnant rapidement lieu à desornières. Les lourdes pièces d’artilleriedont on se servait pour faire la guerre, longtemps ne pourront se déplacer en dehors des routes principales, et les villes bastionnées deviendront l'enjeu des campagnes militaires.Vaubanrecommande d'employer toutes diversités de terrain à sa fortification, et notamment dans les marais, augmenter lemarécage. Plus d'un siège a dû être postposé ou une bataille a été rendue impossible pour raison de terrains bourbeux et impraticables (Passchendaeleen 1917 est notoirement connue pour la boue qui recouvrait le champ de bataille). Les contraintes imposées à la chaussée par lespneumatiquessur les chaussées modernes ne sont plus les mêmes et la boue mise en scène est devenue un défi pour lestout-terrainsdans lescourses de boue(en).
Le phénomène des routes boueuses prend une ampleur particulière enRussie,UkraineetBiélorussielors de laraspoutitsa(enrusse: распу́тица, « saison des mauvaises routes »), la période de l'année durant laquelle, du fait de la fonte des neiges au printemps ou des pluies d'automne, une grande partie des terrains plats se transforment sous l'action de l'eau en mer de boue. Une route construite sur de tels sols argileux, plats et soumis à une forte humidité, est soumise à une instabilité, mais peut devenir stable au fil du temps, le tassement et l'affaissement du sol la rendant plus résistante à l'eau. Certaines tentatives pour la renforcer en profondeur peuvent s'avérer désastreuses, car l'excès d'eau peut alors retourner à la surface, ce qui inonde la route et crée des zones boueuses capables d'enliser lesvéhicules. La solution usuelle consiste à ajouter des couches de pierres écrasées au-dessus de la couche argileuse. Les particules de pierre s'interposent et distribuent le poids des véhicules sur une zone plus large.
Dans l'industrie pétrolière, leforagedes puits emploie de laboue de forage, qui a de multiples utilités. Entre autres, elle lubrifie les dents dutrépanau contact de la roche, réduisant son usure et sa température, elle permet de remonter les débris de roche vers la surface et elle équilibre la pression avec celle dugisement. Généralement à base d'eau et debentonite, elle est l'un des éléments techniques duforage. Certaines boues sont à base d'huile plutôt que d'eau.
De nombreuses boues de forage (aussi lepétrole brut) sont connus pour êtrethixotropes. Sous une large gamme de pressions, de températures et de régimes d'écoulement, ils présentent des propriétés d'écoulement complexes inhabituelles lorsqu'ils s'écoulent à travers les puits.
Dans la technique deparoi moulée, la stabilité de l'excavationest maintenue par l'utilisation d'un fluide de forage, généralement une suspension debentonite. Il s'agit d'un mélange contrôlé qui va exercer une pression supérieure à la pression de la terre, et auxpressions hydrostatiquessur les côtés de l'excavation.
Les matériaux de dragage ouboue de dragagesont les matériaux excavés dans les estuaires et plans d'eau au cours de l'entretien et de l'expansion desvoies navigables. Leclapageest le rejet en mer des boues de dragage.
En termes d'assainissement, la boue est par rapport auxeaux usées, les« matières solides accumulées, après leur séparation, par des procédés naturels ou artificiels, des divers types d'eau qui les contiennent »(définition de l'ISO 6107-1:2004).« D'une manière générales leseaux uséesentrant dans unestation d’épurationprennent le nom de « boue ». Les boues passent par différents stades et prennent différents noms (boues primaires, boues secondaires,etc.) ».
Laboue activéeest l'« amas biologique (floc) formé, au cours du traitement d'une eau résiduaire, par la croissance de bactéries et d'autres micro-organismes en présence d'oxygène dissous »(définition de l'ISO 6107-1:2004). Le procédé dit « àboues activées» utilise l'épurationbiologique dans letraitement des eaux usées. Les boues son maintenues en suspension et leur fournit l'oxygènenécessaire à la prolifération desmicroorganismes aérobies.
Lesboues d’épurationsont le principaldéchetproduit par unestation d'épurationà partir des effluents liquides. Cessédimentsrésiduaires sont surtout constitués de matière organique (bactériesmortes) de matière organique animale, végétale et minérale humide. Ces boues contiennent aussi des métaux lourds et divers polluants,pathogènes,antibiotiques,etc.Les boues produites par les stations d'épuration sont considérées comme desdéchets. Traditionnellement, la plupart de ces boues ont étérecycléespar l'agriculture commeamendementdu sol ou éliminées en mer. Cependant, depuis 1999, l'élimination des boues d'épuration en mer est interdite et il y a une pression croissante pour minimiser l'utilisation des boues en agriculture. Il faut dès lors leur trouver de nouveaux débouchés d'utilisation. Différents processus de réduction de production de boues (RPB) sont à l'étude. Les boues peuvent êtreméthaniséespardigestion anaérobie, ou valorisées en tant que ressource minière.
Selon la proportion de matière organique contenue dans le solide, le comportementrhéologiquedes boues sera variable, denewtonien, ànon newtonien.
Quelques sports se pratiquent dans la boue, probablement pour en accentuer la difficulté, tels lalutte dans la boueet lefoot de boue.
Lesbains de bouesont effectués pour le plaisir de la sensation ou pour des raisons médicales. L'application locale de boue thermale s'appelleillutation. Les boues thérapeutiques sont ditespéloïdes. Les boues deFrantiškovy Lázněétaient réputées. On prenait les boues en Italie à LaBataglia,Bormio,Ischia,Recoaro,Vinadio,etc.
Desfêtes de la bouesont célébrées en Corée (Fête de la boue de Boryeong) et au Brésil. Des cérémonies traditionnelles sont attestées en Chine, au Japon, à Haïti et en Océanie.
La boue tient la vedette dans quelques films, par exemple dansLe Grand McLintockdeAndrew McLaglenavecJohn Wayneen 1963.
La boue revêt différentes significations religieuses ; laguérison d'un aveugle-né,miracledeJésus-Christdécrit dans l'Évangile selon Jean, se fait au moyen de boue. Le premier homme,Adam, est issu d'un phénomène géologique où intervient l'argile (tradition chrétienne) ou la boue (tradition musulmane). La création de l’homme, dans lasourateAl-Hijrest décrite de cette manière :« Nous créâmes l'homme d'une argile crissante (min-salsaaalim), d'une boue malléable (minhama-'im-masnuun). »Lilith, dans différents textes duMidrashim, aurait été créée de boue quand Adam aurait été tiré du limon de la terre.