vignette|Drainage agricole.
En agriculture, sylviculture et parfois dans le domaine de l'urbanisme, le drainage est une opération qui consiste à provoquer artificiellement l'évacuation de l'eau gravitaire présente dans la macro-porosité du sol à la suite de précipitations. Le drainage a été intensivement pratiqué dans presque tous les bassins hydrographiques d'Europe de l’Ouest, dans certaines zones d’Asie, puis d’Amérique du Nord, non sans impacts hydrologiques et écologiques.
Cette évacuation des eaux superficielles peut s'effectuer grâce à des drains et, dans les zones plus humides, des fossés, voire des réseaux de petits canaux, éventuellement associés à des pompes ou à des moulins à vent chargés de relever les eaux (pompe à vent, tjasker dans les polders, dans certains « bas-champs » aussi).
Les fossés, creusés dans le sol ou les tourbières, constituent une solution efficace et économique mais peu adaptée à l'agriculture mécanisée. Dans les zones très humides, ils sont plus larges et profonds (becques, watringues et canaux du nord, de la Flandre maritime belge et des Pays-Bas par exemple).
Les drains agricoles sont enterrés dans le sol à une profondeur et selon un écartement calculés. Ils étaient autrefois constitués d'éléments en terre cuite, emboîtés les uns dans les autres, remplacés par des tubes plastiques flexibles perforés et parfois recouverts d'une mousse synthétique (pour empêcher l'entrée des racines à l'intérieur du drain).
La mise en place de grands réseaux de drainage représente une opération coûteuse, nécessitant une collaboration entre les agriculteurs, les organismes qui les représentent, les pouvoirs publics, les bureaux d'étude et riverains. Elle peut être réalisée à grande échelle dans le cadre de remembrements.
Utilité Le drainage est préconisé en agriculture pour les sols hydromorphes. C’est aussi une technique de gestion des sels en excès dans les systèmes irrigués, où le drainage est un élément clé dans la durabilité du système.
Histoire thumb|Les moyens mécaniques permettaient aux s de creuser de larges canaux de drainage (canal de Chicago), qui étaient également utilisés pour le transport. Le mot « drainage » est un emprunt à l'anglais drain, du (anglicisme).
Le drainage existe depuis la Préhistoire. On en trouve des traces anciennes sur tous les continents. Il a généralement contribué à de nettes améliorations de la productivité.
Souvent confondu avec l’assainissement des milieux, c’est aussi en Europe et en Asie, de la fin du Moyen Âge au , un moyen de faire disparaître les zones humides peu accessibles aux armées : zones où l’Église et/ou les royaumes ont plus de mal à étendre leur autorité.
Localement, il est encouragé pour des objectifs de démoustication, comme en Dombes avec Césaire Nivière.
En permettant de constituer des polders, le drainage, avec l'assistance du moulin à vent ou du moulin à aubes, animé par des animaux, est également un moyen de gagner du terrain sur la mer, aux Pays-Bas notamment.
Le saule et le peuplier, caractérisés par un bouturage facile, une croissance rapide et un fort pouvoir d'évapotranspiration ont aussi été utilisés pour faire baisser le niveau des nappes superficielles, notamment autour des cultures et vergers. Ainsi, à propos de la Flandre française du milieu du , le naturaliste J. Macquart écrivait-il en 1851 : « Le bord des chemins est planté de Peupliers de Hollande (Bois-blancs), dont les racines traçantes raffermissent le sol et en absorbent l'humidité, tandis qu'un large fossé préserve de cet effet les champs riverains ».
En France, le travail de dessiccation des marais, a d'abord été réalisé par les abbayes. Souvent interrompus sous la guerre de Cent Ans et les guerres de Religion, ce travail se poursuit au avec le concours des Néerlandais (Humphrey Bradley). Sur tous les rivages d'Europe occidentale, de la Hollande aux Fens, et des Charentes aux étangs littoraux d'Italie, les dessécheurs sont au travail, entre 1600 et 1660Raphaël Morera. L'assèchement des marais en France au . Presses universitaires de Rennes, 2011.
Par le Land Drainage Act de 1847 qui ne sera que le premier, l’Angleterre s'engage dans des travaux de drainage des terres de grande envergure, suivie aussitôt par la France. À l’occasion, un métier apparait celui de « draineur ». Les mots « drainer » « drain » « draineur » « drainage » passent en force dans la langue française, dans une traduction de l'ouvrage de Henry Stephens, « A manual on practical draining A Manual of practical Draining. 2d edition», par un certain Auguste Faure (1807-1863)Traduction de Auguste Faure. Henry Stephens. Guide du draineur, ou traité pratique sur l'assèchement des terres. Mathias, 1850. Lire en ligne. Une première mention du terme dans le dictionnaire de la langue française (Littré) (Tome 2. 1873) donne cette définition pour drainage : l'« Art d'assainir les terres trop humides au moyen de rigoles souterraines que l'on garnit intérieurement de pierres ou de fascines, de briques ou de tuiles ; on remplace le plus souvent ces rigoles par des tuyaux en terre cuite, dits drains ». Le « drain » nous dit le même dictionnaire est un tuyau de terre cuite « servant à recevoir l'eau dans l'opération du drainage ; les tuyaux, de 30 centimètres de longueur environ, sont placés bout à bout ; et les interstices des jointures suffisent pour laisser filtrer l'eau ».
Un siècle plus tard, au milieu du , le monde agricole parle de valorisation des zones humides par le drainage, alors que les protecteurs de l’environnement dénoncent là un puissant moyen de destruction de ces mêmes zones humides. Les pouvoirs publics dans la plupart des pays favorisent encore le drainage jusque dans les années 1990, généralement sur sollicitation du monde agricole. C'est seulement avec la prise de conscience de la valeur écologique et fonctionnelle des zones humides que beaucoup de collectivités abandonnent leur soutien technique ou financier au drainage. Certaines financent même des restaurations de zones humides et des techniques d'assainissement plus douces (noues, lagunage naturel, zones tampons humides artificielles, etc.).
Des drainages successifs ont souvent été faits au cours des siècles, dont la mémoire a été en grande partie perdue. En France, où ces données étaient plus ou moins conservées par l'administration, les financiers, les agriculteurs et les entreprises de travaux, un observatoire du drainage agricole en ligne est expérimenté en 2017 sur une partie de la Normandie. Toutes les archives publiques du drainage des départements de la Seine-Maritime et de l’Eure ont été bancarisé. Selon l'AREAS (Association de recherche sur le ruissellement, l’érosion et l’aménagement du sol), cela correspond à environ 37 000 ha de surfaces drainées sur l’ancienne Haute-Normandie. L’AREAS et le BRGM se sont associés depuis pour concevoir et mettre en place un outil en ligne, la BD Drainage, qui depuis 2023 se déploie à l’échelle nationale. Fonctionnant sur un mode collaboratif, chaque structure peut y ajouter les informations dont elle dispose.
Principes techniques du drainage agricole vignette|Représentation schématique d’une nappe perchée temporaire en situation non drainée (à gauche) et drainée par tuyaux enterrés (à droite). Le plancher imperméable (en marron) se situe en général entre 40 cm et 1 m de profondeur et les drains sont aux environs de 80 cm de profondeur. Le drainage agricole consiste à évacuer l’eau hors des parcelles et hors du bassin versant lorsque celle-ci est en excès. Il se pratique dans des sols engorgés pour la plupart à cause d’une nappe perchée temporaire. À la différence d’un sol sain, ces sols présentent entre 60 cm et 1 m une discontinuité texturale constitutive d’un plancher dit imperméable. L’eau de pluie s’infiltre jusqu’à l’imperméable, puis forme une nappe dite nappe perchée temporaire qui remonte jusqu’à la surface, voire déborde et ruisselle. La présence de drains permet de rabattre la nappe puis d'évacuer l'eau par tuyaux enterrés. Le niveau de la nappe baisse rapidement, ce qui permet de favoriser le développement des racines, et donc des cultures, augmenter le nombre de jours disponibles pour le travail du sol, ajuster les apports d’intrants, contrôler les impacts.
Les chiffres du drainage en France et en Europe vignette|Superficies drainées en Europe en % de la SAU (données résultant du croisement de différences sources : les déclarations des États membres de l’ICID ; les bases de données FAO et la Banque mondiale.|gauche D'après les experts Irstea (devenue INRAE en 2020) du drainage agricole dans un rapport publié en 2015 pour le compte du ministère de l’Agriculture, la superficie des terres drainées en France s’établirait à un peu plus de 3000000 ha, soit 10% de la SAU (surface agricole utile) ou 20% de la sole céréalière. On peut estimer que l’accroissement annuel sur la période serait de l’ordre de 20000 ha an-1, avec de fortes variations interannuelles.
Plus on remonte vers le nord, plus la part de surface agricole utile (SAU) de superficies drainées augmente en pourcentage allant de 40 % à 50 % en Allemagne à 100 % (voire + de 100 %) dans certains pays baltes et scandinaves ainsi qu'aux Pays-Bas.
Dans les pays du nord de l'Europe, "la faible superficie arable et le faible nombre de jours favorable aux cultures font que les terres doivent se ressuyer au plus vite après le dégel. Les ingénieurs recourent à des techniques sophistiquées pour drainer des tourbières ou des sols sulfatés acides, car chaque hectare compte dans la balance alimentaire".
Impacts environnementaux
thumb|left|Certains systèmes de drainage, bien que superficiels, peuvent contribuer à la fragmentation écopaysagère (Labrador). thumb|Au , la mécanisation des moyens de drainage a permis un drainage plus complet, plus rapide, radical et profond, bouleversant peu à peu les paysages alluviaux et les écosystèmes humides. thumb|Le drainage commence parfois assez haut en montagne, dès le haut du bassin versant, là où les embâcles naturels ou les castors auraient retenu l'eau. thumb|Drain de plastique et sa gaine anti-colmatage.
Le drainage, bien au-delà de la baisse du plafond de la nappe superficielle, a des impacts importants, directs et indirects, immédiats et différés, localement et à grande échelle, sur le cycle de l'eau, sur l'écologie du paysage et sur les cours d'eau, ainsi que sur le climat.
Il conduit parfois à une altération écologique et physique du paysage et des milieux naturels ou de certains agrosystèmes lorsqu'il a été pratiqué pour accroître les zones labourables ou l'intensité de l'agriculture, notamment dans le cas du drainage de vastes zones humides.
Quand elles sont importantes ou excessives, les opérations de drainage peuvent provoquer ou exacerber des sécheresses, favoriser des incendies ou la dégradation de sols tourbeux, et affecter certaines essences d'arbres non seulement dans leur croissance (aulne, peuplier, frêne), mais aussi dans la régénération naturelle de leurs peuplementsS. Dufour, H. Piégay. (2008) Geomorphological controls of fraxinus excelsior growth and regeneration in floodplain forest. Ecology 89:1, 205-215 Online publication date: 1-Jan-2008.).