La formation des « mottureaux » élucidée

Dans le marais poitevin, de petites mottes de terre poussent comme des champignons. Appelées « mottureaux », ces bosses apparaissent spontanément et constellent les champs de motifs complexes. Comment se forment-elles ? Une équipe interdisciplinaire dirigée par Germain Rousseaux, chercheur en physique au CNRS et à l’université de Poitiers, s’est penchée sur la question dans un article paru dans la revue Journal of the Royal Society Interface.

Les chercheurs se sont spécifiquement intéressés à la réserve naturelle Michel-Brosselin – Saint-Denis-du-Payré, située dans le parc naturel régional du Marais poitevin, où les mottureaux forment un relief caractéristique de ces prairies argileuses et humides. Ces bosses atteignent jusqu’à 40 centimètres de haut pour quelques dizaines de centimètres de diamètre. Et, de façon étonnante, quand elles sont détruites ou aplanies, elles réapparaissent au même endroit après une dizaine d’années, poussant au rythme d’un demi-centimètre par an environ.

Par ailleurs, ces mottes n’apparaissent jamais seules et sont le plus souvent organisées en motifs. Dans les années 1960, le géographe Francis Verger, avait identifié neuf grandes catégories de structures, allant de la simple rangée de bosses aux buttes allongées formant un réseau de lignes.

Une histoire d’argiles

Pour expliquer la naissance des mottureaux, Francis Verger avait proposé un mécanisme similaire à celui à l’œuvre dans la formation des gilgais, un relief typique des sols d’Australie. Il fait intervenir d’une part un sol propice à gonfler ou se rétracter sous l’effet de l’humidité et d’autre part une alternance de périodes sèches et pluvieuses. Pendant la saison sèche, le sol se rétracte et se craquelle, puis il regonfle durant la saison humide. Mais ce gonflement n’est pas suffisant à lui seul pour entraîner la formation des reliefs, le sol ne faisant que revenir plus ou moins à sa position initiale. L’apparition de bosses serait donc due à la présence de matière supplémentaire (terre, plantes séchées…) dans les crevasses formées à la saison sèche. Cela engendre alors des contraintes supplémentaires lors du gonflement, qui conduisent à l’apparition d’une petite butte de terre.

Dans ce scénario, le Marais poitevin coche toutes les cases. Son sol est principalement composé d’argiles, notamment de smectites, particulièrement sensibles au phénomène de retrait-gonflement. Le climat océanique tempéré de la région assure quant à lui l’alternance de périodes sèches et humides.

Une nouvelle explication chimique

Cependant, cette théorie de formation des mottureaux n’était pas entièrement satisfaisante. Des études plus récentes ont montré que les dômes grandissent plus vite que la terre ne s’accumule dans les crevasses. Par ailleurs, le phénomène de retrait-gonflement n’explique pas l’organisation des mottes de terre en motifs structurés.

À l’aide de techniques modernes d’analyse chimique d’échantillons de sol, de cartographie par drone et de simulations numériques, l’équipe de Germain Rousseaux est parvenue à une explication plus satisfaisante. Le facteur clé se trouverait plutôt du côté des propriétés physicochimiques particulières du sol du Marais poitevin.

Sous la surface du marais se trouve en effet une nappe d’eau salée héritée de l’ancien golfe des Pictons, reconquis sur l’océan Atlantique au Moyen Âge. « En temps normal, l’argile gonfle sous l’effet de l’humidité, détaille le chercheur. Mais ici, la salinité en profondeur limite ce gonflement. » Tout s’inverse lorsque de l’eau douce apportée par la pluie s’infiltre en profondeur par le biais des crevasses. « D’un seul coup, la concentration en sel baisse et l’argile, sous forme de mille-feuilles, va pouvoir gonfler », poursuit-il.

Les mottureaux peuvent former des motifs à grande échelle.

test© Marius et al. J R Soc Interface 2026

Cette interaction de l’eau douce et du sel rappelle le mécanisme à l’origine des « structures de Turing » des motifs engendrés spontanément par une interaction physicochimique entre un inhibiteur et un activateur. Ce mécanisme est notamment à l’origine des tâches des léopards. Les mottureaux ne sont pas strictement des structures de Turing, mais l’eau joue le rôle d’activateur et le sel celui d’inhibiteur. Ce phénomène s’ajoute à un autre processus qui produit des formes autoorganisées : à la saison sèche, l’argile se craquelle parfois en hexagones, une forme qui minimise les contraintes physiques (on la retrouve par exemple dans les orgues de basaltes). Au total, les scientifiques ont établi sept catégories de motifs de mottureaux qui varient en fonction de la topographie et de l’alimentation en eau.

Un paysage utile à la biodiversité

Si de nouveaux relevés seront nécessaires pour confirmer et affiner ce modèle, les chercheurs ont aussi pu observer les interactions des mottureaux avec leur environnement. Les mottureaux dans les zones plus basses et plus humides seront ainsi recouverts d’une végétation plus abondante que ceux situés quelques dizaines de centimètres plus haut. « La végétation va ensuite pourrir, être recouverte et devenir partie intégrante de la structure », décrit Germain Rousseaux, qui n’hésite pas à parler de « système symbiotique entre l’argile et les plantes. »

Les mottureaux sont également modifiés par le passage des vaches en pâture dans les prairies, qui créent des sillons et réorientent les motifs. Les paysages bosselés accueillent par ailleurs une multitude de petits écosystèmes. À l’échelle de la motte elle-même, le sommet est plus sec que la base, qui offre un environnement plus humide et salé plébiscité par certaines espèces d’araignées.

Entre 2019 (à gauche) et 2022 (à droite), le passage du bétail a réorganisé l’agencement des mottureaux.

© Marius et al. J R Soc Interface 2026

Les mesures, effectuées en 2022 lors d’une sécheresse intense, ont ainsi montré que la faune et la flore étaient plus riches là où se trouvent des mottureaux que dans le reste des prairies, ce qui suggère que ces micropaysages jouent un rôle de refuge pour la biodiversité.