Les feuilles qui tombent sur les rails pendant l'automne risquent de ralentir les trains. Ce phénomène est lié à une réaction chimique qui rend le chemin de fer glissant.

La neige n’est pas le seul élément perturbateur des transports en commun. Les feuilles qui jonchent le sol en automne risquent également de ralentir les trains, à cause d’une réaction chimique particulière. Mais que se passe-t-il exactement ?

Ce phénomène, régulièrement exploré par les scientifiques, était encore récemment présenté dans une étude sur la « contamination » des rails par les feuilles des arbres. Elle a été publiée le 19 septembre 2018 par la Royal Society of Chemistry (Royaume-Uni). Les chercheurs y expliquent que les résidus des feuilles sur les chemins de fer réduisent le « coefficient de frottement » et que cela oblige les trains à ralentir.

Comme l’a expliqué Compound Interest, un site qui tente de vulgariser la chimie, le 22 octobre, les feuilles qui tombent des arbres pendant l’automne risquent d’entraîner une perte d’adhérence entre les rails et les roues d’un train.

Les feuilles sont à l’origine d’une perte d’adhérence entre les roues et les rails. // Source : Max Pixel/CC0

Une réaction entre la feuille et le rail

Ce phénomène est lié aux couleurs prises par les feuilles tombantes lors de cette période de l’année. Leurs teintes automnales sont le résultat d’un processus biologique : la chlorophylle, qui pigmente les végétaux en vert, se renouvelle de moins en moins. Les autres pigments de la feuille deviennent plus visibles, ce qui leur donne ces couleurs jaunes, orangées, brunes, rouges ou pourpres.

Les feuilles tombées au sol contiennent principalement de la cellulose. Lorsqu’elles se détachent d’un arbre, elles se posent au sol et entament leur décomposition. Le problème survient si elles entrent en contact avec des rails : la pluie ou le vent les amassent et les trains qui passent peuvent les écraser.

Une réaction chimique des feuilles tombées sur les rails oblige les trains à ralentir. // Source : Wikimedia/CC/Artem Svetlov

Cela influence directement la « traction entre les roues et les rails », a confirmé l’étude publiée en septembre dernier. Les chercheurs y expliquaient que « des ions de fer, dissous dans les feuilles » pourraient réagir au contact d’éléments organiques. Une réaction chimique pourrait même s’opérer entre les composés chimiques de la feuille et le fer des rails, aboutissant à la formation de cette surface glissante.

Les trains « s’essuient les pieds »

L’adhérence est « l’un des facteurs les plus critiques pour contrôler les trains, lors de l’accélération et de la décélération. » La pellicule formée sur les rails peut allonger la distance de freinage et ralentir la prise de vitesse des trains. Les roues risquent de s’abîmer et de provoquer des retards.

La pellicule formée par cet écrasement entraîne un risque de glissade et réduit l’adhérence sur le rail. Comme l’expliquait la SNCF en 2013, « le train glisse alors sur l’acier comme sur une route verglacée. On dit alors des trains victimes de ce phénomène qu’ils ‘s’essuient les pieds’. »

Comme sur une route verglacée

Le groupe responsable des chemins de fer français a d’ailleurs reconduit un dispositif baptisé « plan d’action d’adhérence » sur certaines lignes pour la fin de l’année 2018, comme les trains TER et Intercités circulant entre Paris et Granville (Normandie).

Pour lutter contre la perte d’adhérence sur les rails liée aux feuilles mortes, plusieurs solutions sont utilisées. Les rails peuvent être poncés, nettoyés avec des jets d’eau à haute pression ou passés au laser pour retirer la pellicule laissée par les feuilles. Ces techniques sont cependant coûteuses et nécessitent d’affréter des trains spécifiques.

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