Voici une expérience reproduisant une micro-rivière au laboratoire. l’expérience est constituée d’une table remplie d’un sédiment rose (du plastique broyé) sur lequel on fait couler de l’eau à un débit constant.

 

Une fois la rivière créée (une expérience dure typiquement une vingtaine d’heures), on peut mesurer différents paramètres physiques tels que largeur, la pente ou la hauteur d’eau de la rivière (représentés ici sous forme de graph pour faire sérieux).

Cela creuse une rivière :

Cette expérience nous a permis de vérifier une théorie très simple. En effet, dans les matériaux granulaires, les grains de sable ont besoin d’une certaine force pour se mettre en mouvement (on appelle cela un seuil). Si on considère que les grains sur les berges de la rivières sont au seuil de mise en mouvement, (et donc que la rivière ne transporte pas), on obtient une équation différentielle qui une fois résolue prévoit une forme de rivière en cosinus.

Cette forme nous permet ensuite de réaliser des prédictions théoriques pour la variation de la largeur de la rivière en fonction du débit d’eau. Ces prédictions sont illustrées sur le graphique ci-dessous. Les points bleus sont des mesures effectuées sur des rivières naturelles (d’un ruisseau jusqu’à l’Amazone), les points en verts proviennent de nos mesures expérimentales et notre prédiction théorique est la droite en rouge. Des débits caractéristiques sont notés sur la légende afin de donner une illustration. Comme nous pouvons le voir, notre modèle explique correctement la largeur des rivières.