Sables mouvants
Les sables mouvants sont un mélange d'eau et de sable ou de limon. Il a la caractéristique de la thixotropie : il semble solide, mais lorsqu'on applique une pression, il se liquéfie (il agit comme un liquide). Si des animaux ou des personnes se tiennent dessus, ils s'y enfoncent. Cependant, une personne ne se noie pas dans les sables mouvants. Un homme ou un animal ne s'enfonce pas entièrement dans les sables mouvants en raison de la densité plus élevée du liquide. Il peut être difficile d'en sortir : c'est là le vrai problème. Les sables mouvants peuvent être évacués par un mouvement lent des jambes afin de réduire la viscosité du fluide, et par la rotation du corps de manière à flotter sur le dos (en décubitus dorsal).
La circulation de l'eau sous terre peut se concentrer dans une zone où le mélange de sables fins et d'autres matériaux tels que l'argile est parfait. L'eau monte et descend lentement, par convection, dans une colonne de sable, qui reste généralement solide. Cela lubrifie les particules de sable et les rend incapables de supporter un poids important, car elles se déplacent avec très peu de friction. Elles se comportent davantage comme un liquide lorsqu'elles sont exposées à un stress. Comme l'eau ne traverse généralement pas le sable sur toute sa hauteur, le sable qui se trouve au-dessus ne semble pas se déplacer du tout et peut supporter des feuilles et d'autres petits débris. Il est donc difficile de distinguer les sables mouvants du milieu environnant.
Sable mouvant et panneau d'avertissement sur un site d'extraction de gravier.
Panneau d'avertissement sur les sables mouvants au Danemark
Propriétés
Les sables mouvants sont un fluide non newtonien : lorsqu'ils ne sont pas perturbés, ils semblent souvent être solides (forme "gel"), mais une petite modification (moins de 1 %) de la contrainte exercée sur les sables mouvants les rend liquides (forme "sol"). Sa viscosité diminue alors brusquement. Sous son poids, la personne s'enfonce alors dans le sol (sable liquide).
Quelqu'un qui marche dedans commence à couler. Autour de la personne, des zones denses de sable et de sédiments se forment et s'agrippent à la personne. La viscosité des sables mouvants semble augmenter soudainement. Il s'agit maintenant d'un gel. Afin de se déplacer dans les sables mouvants, une personne ou un objet doit appliquer une pression suffisante sur le sable compacté pour réintroduire suffisamment d'eau pour le liquéfier. Les forces nécessaires pour ce faire sont assez importantes : pour retirer un pied des sables mouvants à une vitesse d'un centimètre par seconde, il faudrait la même force que "celle nécessaire pour soulever une voiture de taille moyenne".
Il était communément admis que le comportement des sables mouvants était dû uniquement à des suspensions saturées ou sursaturées de granules dans l'eau. La pression des sources d'eau souterraines séparait et mettait en suspension les particules granulaires, réduisant ainsi la friction entre elles. En 2005, il a été démontré que la présence de sel est importante. La stabilité des sables mouvants colloïdaux est modifiée par la présence de sel. Elle augmente les régions de haute viscosité des sédiments responsables du pouvoir de "piégeage" des sables mouvants. Une autre découverte a été que l'homme ne peut pas être entièrement attiré dans les sables mouvants d'eau salée.
Prévalence
Les sables mouvants peuvent se trouver à l'intérieur des terres (sur les rives des rivières, près des lacs ou dans les marais) ou près de la côte.
Une région célèbre pour ses sables mouvants est la baie de Morecambe, dans le Yorkshire. Comme la baie est très large et peu profonde, une personne piégée par les sables mouvants serait exposée au danger du retour de la marée, qui peut se produire rapidement.
Les sables de la baie de Morecambe
Questions et réponses
Q : Qu'est-ce qu'un sable mouvant ?
R : Les sables mouvants sont un mélange d'eau et de sable ou de limon qui possède la propriété de thixotropie.
Q : Que se passe-t-il lorsque l'on exerce une pression sur des sables mouvants ?
R : Lorsque l'on exerce une pression sur les sables mouvants, ils se liquéfient et se comportent comme un liquide.
Q : Peut-on se noyer dans les sables mouvants ?
R : Non, les personnes ou les animaux ne se noient pas dans les sables mouvants en raison de la densité plus élevée du fluide.
Q : Comment peut-on s'échapper des sables mouvants ?
R : Une personne peut s'échapper des sables mouvants en bougeant lentement ses jambes pour réduire la viscosité du liquide et en faisant pivoter son corps pour flotter sur le dos (en décubitus dorsal).
Q : Pourquoi est-il difficile de distinguer les sables mouvants du milieu environnant ?
R : Il est difficile de distinguer les sables mouvants du milieu environnant car le sable au-dessus ne semble pas bouger et peut supporter des feuilles et de petits débris.
Q : Comment la circulation de l'eau sous terre contribue-t-elle à la formation des sables mouvants ?
R : La circulation de l'eau sous terre se concentre dans une zone où il y a un mélange de sables fins et d'autres matériaux. L'eau monte et descend, ce qui lubrifie les particules de sable et les rend incapables de supporter un poids important, se comportant comme un liquide lorsqu'elles sont sollicitées.
Q : Quel est le véritable problème des sables mouvants ?
R : Le vrai problème des sables mouvants est la difficulté à s'en échapper.
