- Le qanat est un système d’approvisionnement en eau fondé sur des galeries souterraines, développé dans l’Iran antique il y a environ 3 000 ans, qui a permis à des établissements situés dans des régions arides de survivre en acheminant sur de longues distances l’eau des aquifères et des puits
- Sa structure essentielle repose sur un tunnel souterrain à faible pente et des puits verticaux en forme de puits ; l’eau s’écoule par gravité sans pompe, et les puits servent à la construction, à la ventilation et à la maintenance
- Dans les régions chaudes, arides et semi-arides, le transport souterrain réduit les pertes par évaporation et résiste relativement bien aux destructions dues aux crues, aux séismes ou aux guerres, ce qui en fait une solution avantageuse pour un approvisionnement stable en eau
- Il existe encore aujourd’hui de grands systèmes en activité en Iran, en Afghanistan, à Turpan dans le Xinjiang chinois, à Oman et au Pakistan, et des systèmes similaires se sont aussi diffusés dans l’Empire romain, l’Espagne musulmane et certaines régions des Amériques
- Les qanats servaient non seulement à l’irrigation, à l’eau potable et à l’abreuvement du bétail, mais aussi aux moulins à eau, au refroidissement par tour à vent et au stockage de glace dans les yakhchal ; aujourd’hui encore, ils restent directement liés au maintien de certaines implantations humaines et activités agricoles
Concept de base et répartition des qanats
- Le qanat ou kārīz est un système d’approvisionnement en eau développé dans l’Iran antique, qui transporte vers la surface l’eau des aquifères ou des puits au moyen de canaux souterrains
- Son origine remonte à environ 3 000 ans et, dans de nombreuses régions d’Asie et d’Afrique du Nord, son fonctionnement reste presque identique même si son nom varie selon les zones
- Afghanistan·Pakistan : kārēz
- Algérie : foggāra
- Monts de l’Atlas : khettāra
- Oman·Émirats arabes unis : falaj de type daoudi
- Arabie saoudite : ʿuyūn
- Outre l’Iran, on trouve encore de grands qanats existants et en fonctionnement en Afghanistan, dans le système hydraulique de Turpan au Xinjiang chinois, à Oman et au Pakistan
- Des systèmes de type qanat ont été introduits dans certaines parties de l’Europe sous l’Empire romain, puis développés à plus grande échelle dans l’Espagne sous domination musulmane
- Dans certaines régions des Amériques, ils ont été introduits via l’empire colonial espagnol, mais certains archéologues estiment que des systèmes similaires avaient peut-être déjà été développés et utilisés à l’époque précolombienne
Principe de fonctionnement : galerie souterraine, puits verticaux et gravité
- Un qanat typique se compose d’un tunnel à pente douce et d’une succession de puits verticaux en forme de puits visibles depuis la surface
- L’eau part généralement d’un aquifère sous le piémont et s’écoule par gravité vers une destination plus basse, ce qui signifie qu’aucun pompage n’est nécessaire
- Les puits verticaux servent à construire la galerie souterraine, à évacuer les déblais, à ventiler, à inspecter et à réparer ; l’eau est généralement utilisée à partir du point où elle émerge à la surface
- Les qanats commencent le plus souvent dans des zones comme les piémonts, où la nappe phréatique est proche de la surface, puis l’eau atteint la surface au point bas où se rejoignent la pente du terrain et celle du tunnel
- Certains qanats se divisent en un réseau plus petit de canaux de distribution souterrains appelé kariz ; pour limiter la pollution et l’évaporation, ces canaux de distribution peuvent eux aussi rester sous terre
- L’eau qui s’écoule la nuit est parfois stockée dans des réservoirs pour être utilisée le jour ; l’ab anbar persan traditionnel en est un exemple de réservoir d’eau potable alimenté par un qanat
Avantages et limites dans les régions arides
- Les qanats transportent l’eau sous terre, ce qui réduit fortement les pertes par évaporation dans les régions chaudes et sèches
- Ils résistent relativement bien aux catastrophes naturelles comme les crues ou les séismes, ainsi qu’aux destructions d’origine humaine en temps de guerre
- Ils sont peu sensibles aux variations des précipitations, si bien que les changements de débit entre années humides et années sèches restent progressifs
- Comme ils fonctionnent uniquement par gravité, leurs coûts d’exploitation et de maintenance sont faibles ; ils permettent aussi de transférer de l’eau douce des hauts plateaux montagneux vers des zones basses plus salines, contribuant à limiter la salinisation des sols et la désertification
- La valeur d’un qanat dépend directement de la qualité, de la quantité et de la régularité des eaux souterraines dans la zone habitée
- Il faut les distinguer des spring-flow tunnels des zones montagneuses autour de Jérusalem
- Le qanat part d’une structure qui transforme un puits en source artificielle
- Le spring-flow tunnel vise à renforcer ou rétablir le débit d’une source naturelle
- Les puits verticaux indispensables à la construction d’un qanat ne sont pas un élément nécessaire du spring-flow tunnel
Influence sur les implantations humaines et la structure urbaine
- En Iran et dans les régions utilisant des qanats, une ville ou un village typique peut disposer de plusieurs qanats
- Les champs et les jardins sont situés à la fois au-dessus du tronçon souterrain avant l’émergence du qanat et en aval de sa sortie
- L’eau des qanats façonne les zones sociales et l’organisation urbaine
- L’eau est plus fraîche, plus propre et plus froide dans la partie amont
- Les habitants les plus aisés ont tendance à vivre à la sortie ou juste en amont de celle-ci
- Tant que l’eau est encore souterraine, elle est remontée à la surface par des puits ou par un Persian well actionné par des animaux
- En aval de la sortie, l’eau s’écoule dans des canaux de surface appelés jub, dont les ramifications acheminent l’eau vers les quartiers, les jardins et les champs
- Les rues sont elles aussi généralement alignées sur les jub et leurs branches, de sorte que villes et villages suivent la pente du terrain
- Les zones aval sont moins recherchées, tant pour l’habitat que pour l’agriculture
- L’eau se pollue progressivement à mesure qu’elle descend
- Les années sèches, la baisse de débit peut y être plus marquée
- La circulation de l’air dans les qanats servait aussi à refroidir les shabestan, pièces d’été souterraines des maisons et bâtiments anciens
Méthodes de construction et difficultés techniques
- Traditionnellement, les qanats étaient construits à la main par des groupes d’ouvriers spécialisés appelés muqannīs
- La première étape consiste à identifier une source d’eau appropriée
- La prospection commence là où se rencontrent montagne ou piémont et cône alluvial
- On recherche des indices d’eau souterraine comme une végétation à racines profondes ou des résurgences saisonnières
- Des puits d’essai sont creusés pour vérifier la profondeur de la nappe et la suffisance du débit
- L’équipement est relativement simple
- récipients de transport des déblais comme des sacs en cuir
- cordes et poulies
- pioches et pelles
- éclairage
- niveau ou fil à plomb
- revêtements comme des anneaux d’argile cuite selon la nature du sol
- La méthode paraît simple, mais elle exige une compréhension de la géologie souterraine et une grande précision d’ingénierie
- si la pente est trop faible, l’eau ne s’écoule pas
- si la pente est trop forte, l’érosion devient importante et le qanat peut s’effondrer
- une mauvaise lecture du terrain peut provoquer un effondrement et, dans le pire des cas, la mort des ouvriers
- En général, l’excavation commence du côté de la destination à alimenter et progresse vers la source
- L’espacement entre les puits verticaux est en général de 20 à 35 m ; plus le qanat est peu profond, plus les puits sont rapprochés
- La plupart des qanats d’Iran mesurent moins de 5 km, mais près de Kerman, un cas d’environ 70 km a été mesuré
- La profondeur des puits verticaux est généralement de 20 à 200 m, et des puits atteignant 275 m ont été recensés dans la région du Khorasan
- Les qanats profonds et longs peuvent nécessiter plusieurs années, voire des décennies, de construction
Maintenance et restauration
- Les puits verticaux peuvent être couverts afin de réduire l’entrée de sable porté par le vent
- Les canaux des qanats doivent être inspectés régulièrement, nettoyés et réparés contre l’érosion, les effondrements et les dépôts de sable ou de boue
- Avant toute intervention, il faut assurer une circulation d’air suffisante pour la sécurité des ouvriers
- Certains qanats endommagés ont été restaurés
- Dans un cas de restauration en Syrie, trois sites ont été sélectionnés à partir d’une liste nationale de 2001, et le qanat de Drasiah à Dmeir a été achevé en 2002
- Une restauration durable exige non seulement des éléments techniques, mais aussi plusieurs facteurs non techniques
- un écoulement stable des eaux souterraines
- la cohésion de la communauté
- la volonté de contribution de la communauté utilisatrice
- un système fonctionnel de droits sur l’eau
Principaux usages : irrigation, eau potable, refroidissement et stockage de glace
- L’usage principal des qanats est l’irrigation, l’abreuvement du bétail et l’approvisionnement en eau potable
- Dans certains systèmes de qanats, des moulins à eau étaient utilisés, mais la lenteur du courant imposait de choisir soigneusement leur emplacement
- Les qanats étaient aussi utilisés pour le refroidissement en combinaison avec des tours à vent
- la tour à vent est une structure en forme de cheminée placée au-dessus de la maison
- l’ouverture située du côté opposé au vent permet d’évacuer l’air intérieur vers l’extérieur
- l’air venant du qanat sous la maison est refroidi au contact des parois froides du tunnel et de l’eau, ainsi que par la chaleur latente d’évaporation
- dans les climats désertiques secs, la température de l’air provenant du qanat peut être abaissée de plus de 15 °C
- le refroidissement combinant tour à vent et qanat est utilisé depuis plus de 1 000 ans dans les climats désertiques
- Vers 400 BCE, les ingénieurs persans maîtrisaient déjà la technique de conservation de la glace au cœur de l’été désertique
- Le yakhchal est une installation de stockage réfrigéré naturel utilisant qanat et tour à vent
- en hiver, l’eau du qanat est dirigée vers l’ombre au nord du mur pour geler plus rapidement
- la glace est stockée dans un espace souterrain doté de murs épais et isolants
- l’air souterrain froid remontant du qanat permet de maintenir une basse température même en été
Exemples régionaux et situation actuelle
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Iran
- Au milieu du XXe siècle, environ 50 000 qanats étaient en usage ; en 2015, il n’en restait plus que 37 000 en service
- Le grand et ancien qanat de Gonabad fournit encore, 2 700 ans plus tard, de l’eau potable et de l’eau agricole à environ 40 000 personnes
- Le puits principal de ce qanat dépasse 360 m de profondeur et sa longueur atteint 45 km
- En 2016, l’UNESCO a inscrit les Persian Qanat au World Heritage Site, en y incluant 11 qanats
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Xinjiang chinois, Turpan
- L’oasis de Turpan utilise l’eau de qanats appelés localement karez
- La région compte près de 1 000 systèmes de karez, pour une longueur totale de canaux d’environ 5 000 km
- Le Turfan Water Museum est une zone protégée en Chine en raison de l’importance historique du système de karez de Turpan
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Afghanistan
- Les qanats y sont appelés kariz en dari et en pachto, et sont utilisés depuis la période préislamique
- Au XXe siècle, on estime que plus de 9 370 kariz étaient en usage
- Le plus ancien kariz encore en fonctionnement dans la province de Wardak a plus de 300 ans, mesure 8 km et alimente environ 3 000 personnes en eau
- De nombreuses structures ont été détruites pendant la guerre soviéto-afghane et la guerre d’Afghanistan
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Oman
- Le système d’irrigation de l’âge du fer à Oman est appelé falaj, au pluriel aflaj
- Parmi les trois types, le daoudi est un système de type qanat avec tunnel souterrain à faible pente et puits verticaux
- Selon l’UNESCO, environ 3 000 aflaj sont encore utilisés à Oman
- En juillet 2006, cinq exemples représentatifs ont été inscrits au World Heritage Site
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Kurdistan irakien
- Une étude d’Oklahoma State University réalisée pour l’UNESCO en 2009 indique que, sur 683 karez, environ 380 étaient actifs en 2004, contre seulement 116 en 2009
- Les causes du déclin citées sont l’abandon avant 2004, le pompage excessif par les wells et la sécheresse depuis 2005
- Depuis 2005, plus de 100 000 personnes vivant des karez auraient quitté leur foyer à cause de la pénurie d’eau
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Inde
- Des systèmes de karez existent à Bidar, Bijapur, Burhanpur et Aurangabad
- À Bidar, le Naubad Karez a fait l’objet en 2015 de travaux de désenvasement et d’excavation, révélant 27 puits verticaux connectés
- La restauration a eu un impact sur la ville de Bidar, confrontée au manque d’eau, et a permis la recharge des puits voisins
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Europe et Amériques
- Le Gadara Aqueduct, dans le nord de la Jordanie à l’époque de l’Empire romain, avec ses 94 km, est peut-être le plus long qanat continu jamais construit
- En Espagne, il subsiste de nombreux exemples de systèmes de galería ou de qanat probablement introduits durant la domination maure
- Dans la province de Nazca au Pérou et dans le nord du Chili, on trouve des puquios ou galeries filtrantes ; l’origine et la datation des puquios de Nazca restent débattues
- Au Mexique, l’Espagne a introduit le qanat en 1520 CE
Droit, droits sur l’eau et symbolique culturelle
- À l’époque achéménide, il est rapporté que toute personne qui construisait un qanat ou restaurait un qanat abandonné pour faire remonter l’eau souterraine à la surface et cultiver la terre était exemptée d’impôts envers l’État, elle et ses descendants, jusqu’à cinq générations
- Durant la période islamique, la politique consistant à exempter d’impôts et à reconnaître les droits de culture à ceux qui amenaient l’eau sur des terres abandonnées pour les mettre en culture a été maintenue
- Après le séisme de Forghaneh en 830 CE, il est rapporté qu’Abdallah ibn Tahir réunit des religieux du Khorasan et d’Irak pour compiler un livre de règles juridiques sur les qanats appelé Alghani, afin de résoudre les conflits liés aux qanats des habitants de Nishapur
- En 1010, Al-Karaji rédigea Extraction of Hidden Waters, qui traite de questions techniques comme la construction et la réparation des qanats, la recherche d’eaux souterraines et le nivellement horizontal
- Dans les qanats de Gonabad et de Zibad, une horloge à eau était utilisée pour calculer le temps de distribution de l’eau, et l’usage de cette horloge dans les Qanats of Gonabad remonterait à 500 BCE
- Une ancienne tradition iranienne voulait qu’un mariage symbolique soit célébré entre une veuve et un qanat, car cela était censé aider à maintenir l’écoulement de l’eau
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Parmi les techniques apparentées de la Perse antique, il y a aussi le yakhchāl (https://en.wikipedia.org/wiki/Yakhch%C4%81l), une sorte de glacière.
En persan, le même mot sert encore aujourd’hui à désigner un réfrigérateur.
'yakh'et'ice'sont des cognats.https://en.wiktionary.org/wiki/%DB%8C%D8%AE
https://en.m.wikipedia.org/wiki/K%C3%B6ppen_climate_classifi...
Dans cet article, il est utilisé pour décrire le climat.
C’est un peu comme si, en anglais, on se mettait soudain à appeler Spanish « Español » ou Swedish « Svenska » : ça sonne bizarre. J’ai rencontré beaucoup de gens qui ne savent pas que l’endonyme Farsi est un néologisme anglais qui remplace le nom Persian, pourtant déjà bien établi.
Je me demande si je suis le seul à ne pas avoir compris comment cela fonctionnait après avoir lu seulement le premier paragraphe de Wikipédia. La question qui m’est venue immédiatement était : comment fait-on monter l’eau d’un « canal souterrain » jusqu’à la « surface » ?
En cherchant un peu plus, j’ai compris que le puits se trouve plus haut dans la montagne, et que le canal souterrain descend sous la montagne avant de ressortir sur son flanc. Le premier paragraphe de l’article ne le montre pas clairement. Je pense qu’il serait préférable d’expliquer que « un canal souterrain à l’intérieur de la montagne guide l’eau de la montagne jusqu’à son bord, où elle ressort ».
[0] https://en.wikipedia.org/wiki/Stepwell
Il n’a pas fallu beaucoup creuser : l’illustration plus loin dans l’article m’a immédiatement fait comprendre : [https://en.wikipedia.org/wiki/Qanat#/media/File:Qanat_cross_...](https://en.wikipedia.org/wiki/Qanat#/media/File:Qanat_cross_section.svg)
En fait, c’est quelque chose que je rencontre souvent en lisant Wikipédia : le premier paragraphe ne cadre pas clairement le sujet, ce qui laisse toujours beaucoup de questions.
Le tunnel d’Eupalinos est aussi une référence intéressante. C’était un tunnel d’irrigation creusé à travers une montagne sur l’île de Samos avant 550 av. J.-C. ; les deux équipes ont commencé à creuser de part et d’autre et se sont rejointes au milieu avec seulement 60 cm d’écart.
Pythagore n’était alors encore qu’un enfant, mais j’aime imaginer qu’il en a été influencé.
Les qanats vont probablement bientôt disparaître dans l’histoire. L’Iran, comme l’Ouest américain, a surexploité ses ressources en eau disponibles, et il ne reste presque plus d’eau.
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Water_scarcity_in_Iran
Une excellente vidéo plus ou moins liée au sujet : https://youtu.be/twAP3buj9Og?si=muhCC08RsFzofObB
Ce passage apparaît deux fois dans l’article Wikipédia, mais l’explication du pourquoi semble insuffisante :
Un fort séisme peut aussi modifier le cours d’une rivière. Cela dit, je suis d’accord pour dire que les qanats/karez n’étaient pas vraiment réputés pour leur résistance aux séismes ou aux catastrophes.
La vidéo d’Asianometry sur les problèmes d’eau en Iran parle aussi des qanats : https://youtu.be/watch?v=aaEhNTpvEN8
Qanat est un mot arabe qui correspond à « canal », mais dans un sens plus traditionnel : c’est une installation qui achemine sur de longues distances l’eau d’irrigation depuis une source jusqu’aux terres agricoles.
Par hasard, je l’ai vu récemment dans la vidéo d’Asianometry sur la crise de l’eau en Iran.
[0] https://www.youtube.com/watch?v=aaEhNTpvEN8
Cela apparaît aussi dans le roman Dune, avec d’autres mots arabes/persans.