CENTRE NATIONAL D'ETUDES SPATIALESGroupe d'Etudes des Phénomènes Aérospatiaux Non-identifiés
NOTE TECHNIQUE |
Case N° | Valeurs mesurées (C/s) |
11 | 4 |
12 | 4 |
13 | 3,8 |
14 | 4 |
21 | 3,8 |
22 | 3,8 |
23 | 3,8 |
24 | 4 |
31 | 3,2 |
32 | 4 |
33 | 4 |
34 | 3,8 |
41 | 4 |
42 | 4 |
43 | 4 |
44 | 4 |
2.3. - DESCRIPTION ANALYTIQUE DE LA TRACE
Une description détaillée de la zone quadrillée représente une étape importante dans la collecte des informations à caractère physique, car elle permet de révéler des points remarquables qui feront ensuite l'objet d'études particulières.
Dans cette zone quatre éléments méritent cette approche :
la surface de terre bouleversée ( de géométrie triangulaire avec présence de 5 trous ) ;
une zone légèrement creusée ( cuvette ) ;
la surface de terre craquelée ( disparition des plants de maïs ) ;
la zone périphérique cultivée ( aspect de croissance des végétaux ).
Cette description détaillée exige la destruction partielle de certains des éléments décrits ( en particulier les trous ).
2.3.A. - LA ZONE DE TERRE BOULEVERSEE
Cette partie du terrain perturbé recouvre quatre cases élémentaires ( 22, 23, 32, 33 ), chevauche 3 rangées de plants de maïs et sa forme, nous l'avons signalé, est approximativement triangulaire ( voir fig. 5 ).
FIGURE 5 - LOCALISATION DE LA TRACE (les cotes sont indiquées en cm) Echelle : 1/10
Dans cette zone le niveau du sol est plus bas que le niveau normal de cette parcelle. Il y a une cuvette de 8 à 10 cm de profondeur à l'endroit le plus marqué ( voir fig. 6 ). A l'intérieur de cette cuvette des agglomérats de terre de quelques centimètres sont éparpillés sur le sol. Des fanes de végétaux, des cailloux sont également dispersés à côté des mottes de terre.
FIGURE 6 - DESCRIPTION DES TRACES - Echelle : 1/10ème
FIGURE 7 - ORIENTATION DES AXES DES TROUS
Au centre de cette zone, de chaque côté des rangs de plants de maïs, sont visibles des trous dans le sol, numérotés de 1 à 5 :
trois dans la case (32) : numéros : 2, 3 et 4
deux dans la case (22) : numérotés : 1 et 5.
La figure 5 indique la position des trous par rapport à l'ensemble du quadrillage ; la figure 7 montre l'orientation et l'inclinaison de chaque ouverture dans le sol.
Dans cette distribution des trous, on remarque qu'il n'y a pas d'axe de symétrie ni d'alignement ou de géométrie particulière. Ces orientations et inclinaisons semblent indépendantes les unes des autres.
DESCRIPTION DES TROUS
TROU N°1
Le trou N°1 visible dans la case (22) ( en haut et à droite ) est en limite de la partie où le sol forme une croûte craquelée.
La figure 8 à l'échelle 1/2 représente le trou N°1 en vue de dessus et en coupe AA ( Est-Ouest ). En surface et vue de dessus la géométrie apparente est rectangulaire puis dans le sol celle-ci devient cylindrique.
Les cotes extérieure, de cette forme rectangulaire sont de 7 cm pour la longueur et de 6 cm pour la largeur.
Ce trou de 4 cm de diamètre pénètre dans le sol avec une inclinaison de 60° et sur une profondeur de 13 cm. Au fond de celui-ci, on distingue la présence de trois petits trous de quelques millimètres de diamètre.
Les parois de ce trou sont lisses et humides ; elles ne présentent aucune aspérité.
En surface, la terre est sèche, très fissurée et compactée en mottes.
FIGURE 8 - TROU N°1 -
TROU N°2
Le trou N°2 est visible dans la case (22) dans le coin Nord Est. Sa situation dans cette partie de la trace le place dans une zone de terre bouleversée. La figure 9 représente à l'échelle 1/2 une vue de dessus et en coupe AA. L'axe de pénétration est orienté Nord-Sud avec une inclinaison de 60°.
L'ouverture de ce trou est à peu près ovale et il pénètre profondément de 37 cm dans le sol en décrivant un arc de cercle.
Les parois de ce trou sont lisses et régulières.
FIGURE 9 - TROU N°2 -
TROU N°3
Ce trou est situé dans la case (32) en bordure de la zone où la terre forme une croûte craquelée. L'axe de pénétration est orienté Est - Ouest selon une inclinaison de 45°.
Ce trou, ovalisé, pénètre de 16 cm dans le sol, ses flancs sont lisses et nets ( voir figure 10 ). On décèle une humidité persistante dans le fond de ce trou.
FIGURE 10 - TROU N ° 3 -
TROU N° 4
Ce trou, comme les deux précédents, est situé dans la case (32) en bordure de la zone de terre craquelée. L'axe de pénétration est orienté Est - Ouest et son inclinaison est de 60°.
L'entrée de ce trou est cylindrique avec un diamètre de 30 mm, il pénètre profondément dans le sol en arc de cercle. Ses flancs sont lisses et ne présentent pas de marques particulières ( figure 11 ).
FIGURE 11 - TROU N° 4 -
TROU N° 5
Trou situé dans la case (22) ( voir figure 7 ). Sa position est dans une zone où la terre est très bouleversée. Le trou est en forme de petit cratère dont les flancs sont fissurés. Ce trou ne pénètre pas profondément dans le sol, ses bords sont très évasés ( voir figure 12 ).
REMARQUE : Ce trou a été fouillé le surlendemain de la découverte de la trace par MM. URBAIN & BERNARD, accompagnant M. EMMANUEL.
FIGURE 12 - TROU N° 5 –
2.3.B. - LA SURFACE DE TERRE CRAQUELEE
Au milieu du rang de maïs coupé par la trace, une bande de terre de 20 cm de large environ présente un aspect différent du reste de la zone perturbée. Cette bande de terre, à peu près plane, est craquelée en de multiples endroits et forme une croûte épaisse de 10 à 15 mm ( voir fig. 7 ).
Peu de cailloux sont visibles sur cette bande de terre, seuls quelques débris de végétaux la parsèment.
Les plants de maïs qui étaient sur la rangée ont disparu ; seule la racine de l'un d'entre eux est encore visible, mais complètement desséchée.
Sous cette croûte très dure et très sèche, la terre est encore légèrement humide. La couleur y varie d'un gris clair en surface à un brun foncé sous la croûte.
Sur le bord de chaque fragment de croûte, un dépôt blanchâtre forme un liseré fin.
2.3.C. - DESCRIPTION VISUELLE DES PLANTS DE MAÏS
Dès que l'on approche de la zone considérée, on décèle aux alentours de la terre perturbée des anomalies sur les plants de maïs qui se caractérisent par :
une modification de croissance des plants ;
un dessèchement et un frippage du bout des premières et secondes feuilles s'étendant sur quelques mètres autour de la trace ; les troisièmes feuilles ont cependant poussé sans présenter d'altération évidente ;
au centre de la trace, dans la rangée qui traverse la zone de terre bouleversée, deux à trois plants de maïs ont disparu ; les pieds suivants ont les premières et secondes feuilles complètement desséchées.
Compte tenu des résultats de cette description détaillée sur les différents plans considérés, l'analyse va se développer en étudiant les caractéristiques mécaniques et chimiques du sol, ainsi que les éventuelles altérations biochimiques des végétaux.
2.4. - MESURES MÉCANIQUES
Cette zone de sol, profondément marquée, présente un intérêt pour l'évaluation des déformations mécaniques, notamment dans les endroits où la trace est très perturbée ( cuvette, etc. ).
2.4.A. - MESURE DE RÉSISTANCE A LA COMPRESSION
La détermination de la résistance à la compression exercée sur un sol quelconque se fait à l'aide d'un pénétromètre de poche. Le principe de mesure consiste à faire pénétrer une tige graduée dans le sol, dont la résistance est mesurée à l'aide d'un ressort qui en fournit directement la valeur sur une échelle graduée en kg/cm2.
Sur le site de cette trace, plusieurs points de mesures ont été effectués à des endroits divers :
terrain agricole non perturbé, près de plants de maïs, entre deux rangs ;
terrain où la croûte craquelée est la plus épaisse ;
terrain où le bouleversement est le plus important ;
etc.
RÉSULTATS.
Le tableau 2 indique les valeurs de résistance à la compression, aux différents points de mesures 1 à 19 ( figure 13 ). La valeur de résistance à la compression du sol initial en surface sans perturbations est de l'ordre de 0.1 à 0.2 kg/cm2, correspondant à un sol très friable, sec et granuleux ( la précision des mesures est de l'ordre de 0,1 ).
Le pourtour des zones de transition entre la bande de terre craquelée et le sol friable donne des valeurs comprises entre 1,2 à 4 kg/cm2.
On peut noter une assez grande dispersion des valeurs dans cette zone. En règle générale, nous sommes en présence d'un sol compacte, lourd, plus ou moins sec ; le pénétromètre a du mal à s'enfoncer dans ce sol les valeurs signalées par une astérisque (*) indiquent une dureté telle que la valeur maximum du pénétromètre est dépassée.
Le sol à ces endroits-là est impénétrable, il s'agit plus particulièrement des endroits où s'est formée une croûte épaisse.
FIGURE 13 - MESURES AU PENETROMETRE DE POCHE –
TABLEAU 2 - MESURES AU PENETROMETRE DE POCHE
ESSAIS DE MECANIQUE DES SOLS -
TABLEAU 2 - (suite) -
2.4.B. - MESURE DE RÉSISTANCE AU CISAILLEMENT
C'est un type de mesure similaire à la mesure de compression mais qui permet de mettre en évidence des couples de cisaillement de sol. Le scissomètre employé était équipé d'ailettes de 16cm2 de surface. Les valeurs directement lues sont à exprimer en fraction de la surface :
Cs exprimé en Kg/cm2
Les figures 14 et 15 précisent l'emplacement des différents points de mesure.
RÉSULTATS.
Les tableaux 3 et 4 indiquent les valeurs de couple de cisaillement du sol sur la zone de trace et en dehors de celle-ci. Ils appellent les mêmes remarques que pour les mesures en compression :
dans la zone perturbée autour des trous le couple de cisaillement est important :
0,20 kg/cm2 < Cs < 0,37 kg/cm2
en dehors de cette zone, les valeurs sont faibles avec cependant une particularité sur les mesures faites dans les sillons ( point 11 ). Ceci s'explique par la présence de racines qui tiennent le sol.
2.5. - PRÉLÈVEMENTS D'ÉCHANTILLONS DE SOL
Deux types de prélèvements ont été réalisés dans le champ de maïs :
prélèvements non remaniés ( carottage ) ;
prélèvements remaniés ( en vrac ).
2.5.A. - LOCALISATION
La figure 16 représente les points de prélèvement :
point 1 : carotte témoin à 20 m de la trace
point 2 : carotte case 21
point 3 : carotte case 32 zone de terre craquelée
point A : prélèvement sur case 32 terre craquelée et fissurée
point B : prélèvement de sol à 10 mètres sur l'axe Y.
2.5.B. - TRAITEMENTS
L'ensemble des échantillons a été confié au laboratoire de la SNEAP.
TABLEAU 3 - MESURE SCISSOMETRE -
CASE N° 22, 23, 32, 33
TABLEAU 4 - MESURE SCISSOMETRE -
( en dehors de la zone quadrillée deux axes )
ANALYSE QUALITATIVE.
Ce sol est un composé classique argilo-calcaire comparable à ce que l'on trouve habituellement un peu partout en zone rurale. On ne constate aucune différence minéralogique entre la surface indurée et le substrat situé en dessous de la croûte.
Le dépôt blanchâtre qui apparaît sur les bords de la croûte ( efflorescence ) est probablement constitué de sels minéraux dont la nature n'a pas été déterminée.
ANALYSE QUANTITATIVE.
Entre les échantillons témoins et la terre prélevée sur la zone de trace, on constate un taux d'humidité différent et significatif d'un échauffement superficiel.
Le tableau suivant indique les valeurs et conditions expérimentales :
24 h 60°c |
48 h 90°c |
|
Terre témoin | 20 % | 21 % |
Terre indurée | 18 % | 20 % |
Les mesures pendant 24 h à 60°c et 48 h à 90°c confirment un taux d'humidité de 1 à 2 % inférieur significatif d'un échauffement du sol induré.
Ces analyses physico-chimiques indiquent qu'il n'y a pas eu de modification structurelle du sol, mais seulement un échauffement en surface dans la zone perturbée.
Deux éléments confirment cette hypothèse :
le taux d'humidité significativement différent entre la terre témoin et le sol de la zone perturbée ;
la présence des sels minéraux en surface ( bordure de la terre craquelée ).
La température nécessaire à produire ce processus physico-chimique n'a pas été évaluée mais est sans doute supérieure à 100°.
2.6. - COLLECTE DES INFORMATIONS À CARACTÈRE BIOLOGIQUE
L'environnement biologique peut révéler des indices intéressants sur l'origine d'un événement. Au même titre que des sols peuvent mémoriser des efforts mécaniques par exemple, les végétaux aussi sont sensibles à des effets thermiques, chimiques, etc. En prélevant judicieusement des échantillons ( procédure INRA ) puis en réalisant des "analyses biochimiques" appropriées, on peut parvenir à des résultats similaires.
2.6.A. - PRELEVEMENTS DES ECHANTILLONS DE VEGETAUX
Ce genre de biotope se prête remarquablement à la collecte d'échantillons végétaux, car nous sommes en présence d'un milieu homogène, en l'occurrence une culture de graminacées ( maïs ).
Nous avons appliqué la procédure indiquée par l'INRA, qui consiste à faire des prélèvements sur une zone supposée contaminée, de sorte que les distances au point central soient en progression géométrique ( voir figure 17 ).
Les plants sont prélevés entiers avec une motte de terre, ensachés dans une double poche de plastique, numérotés et conditionnés dans une enceinte isotherme.
Il est à noter que l'écart entre rangs de maïs est de 70 cm à 80 cm et que chaque plant est séparé de 15 à 20 cm du suivant.
TABLEAU 5 - IDENTIFICATION
Ces axes sont parallèles aux axes du quadrillage ; X+ et X- suivent la rangée traversant la zone bouleversée. Y+ et Y- passent par le centre approximatif de la trace, à 40 cm au Sud de l'axe commun à 32 et 33.
FIGURE 17 - SCHEMA DE PRELEVEMENT DES PLANTS DE MAÏS -
Echelle : 1/54ème
2.6.B. - MESURE DE LA CROISSANCE DES PLANTS DE MAÏS
A partir du constat visuel d'une modification des plans de maïs, feuilles desséchées, une mesure de croissance des jeunes plants de mais a été entreprise le long des axes X+ et Y+. Les hauteurs ont été mesurées à la base de la troisième feuille.
TABLEAU 6 - MESURE DE CROISSANCE DES JEUNES PLANTS DE MAÏS -
RÉSULTATS.
Les mesures de croissance des plants de maïs observés sont intéressantes à un double titre ; elles montrent :
l'effet de croissance en fonction de la distance ;
l'effet de dessèchement des feuilles en fonction de la distance.
Les figures 18 et 19 représentent ces différents paramètres sur les axes X+ et Y+.
ANALYSE DES RÉSULTATS.
La valeur de croissance normale d'un plant de maïs est de 30 à 31 cm. Cette valeur est atteinte :
Sur l'axe Y+ la variation de la croissance des végétaux se fait ressentir sur une distance trois fois plus importante que sur l'axe des X+. Entre le point d'origine des mesures jusqu'aux environ de 1 m sur l'axe X+, une courbe de pente importante montre que les effets de croissance sont fortement marqués. Un palier aux alentours de 22 cm de hauteur est atteint entre 3 et 6 m sur Y+ alors que ce même palier apparaît à 1,50 m et se termine vers 3 m sur X+.
Le dessèchement du bout des feuilles n'est plus perceptible sur l'axe Y+ à 7 m, sur l'axe X+ à 3,50 m et ceci pour une hauteur identique des plants de 25 cm.
2.6.C. - INTERPRETATION DES RESULTATS
La disparition des plants de maïs au centre de la trace, la faible croissance constatée, accompagnée d'un dessèchement des premières feuilles, sur plusieurs mètres, laissent à penser que cette zone a été soumise à l'action conjuguée d'un dégagement thermique et/ou d'un champ électromagnétique intense.
Les analyses biochimiques entreprises à l'INRA d'AVIGNON devraient permettre de préciser si le processus de dégradation passager est dû à l'action d'un champ électromagnétique ou à d'autres sources.
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