Article Dans Une Revue Forêt Méditerranéenne Année : 2024

Bilan hydrique et suivi du cycle de l’eau à l’échelle de l’écosystème forestier :les mesures du réseau ICOS France

Résumé

forest exchanges water with its environment. It receives liquid water in the form of precipitation and sometimes groundwater rising through capillarity. It emits water vapour into the atmosphere through evaporation, and may lose water through run-off (on sloping ground) or deep drainage. The difference between these water inputs and outputs is called the “water balance” of the forest ecosystem. The various water flows and stocks that determine the water balance are measured continuously at five French forest sites belonging to the ICOS France research infrastructure. These five sites include temperate and Mediterranean, broadleaf and needleleaf, deciduous and ever- green forests, and all share the same measurement protocols. In this article, we assess the determinants of the water balance of these sites, focusing on the differences between the Mediterranean holm oak site of Puéchabon and the temperate deciduous sessile oak site of Barbeau. Depending on the site and the year, evapotranspiration can account for between 50% and 100% of the rain received by the ecosystem. However, tree transpiration accounts for only 50% to 60% of evapotranspiration. Over the course of the year, the evapotranspiration of the ecosystem depends on both the evaporative demand of the atmosphere and the availability of water in the soil. The forest soil and subsoil act as water reservoirs, enabling the trees to continue transpiring even during periods when there is no rain, especially as the trees have roots that can fetch water from a depth of several metres. Analysis of the data from the ICOS infrastructure shows that water consumption by the forest depends on (1) the climate (evaporative demand), (2) the water reserve in the soil at a given time and (3) the morphological characteristics of the trees in the stand, such as rooting depth and leaf area. The principles deduced from the analysis of these data can be used to develop models representing the functioning of forests, which are useful for quantifying changes in water stocks in forest soils and subsoils, and the response of forests to current climate change
Une forêt échange de l’eau avec son environnement. Elle reçoit un apport d’eau liquide sous forme de précipitations et d’éventuelles remontées de nappes souterraines. Elle émet de la vapeur d’eau dans l’atmosphère par évaporation, et peut éventuellement perdre de l’eau par ruissellement (sur sols en pente) ou drainage profond. On appelle « bilan hydrique » de l’écosystème forestier la différence entre ces entrées et ces sorties d’eau. Les différents flux et stock d’eau déterminant le bilan hydrique sont mesurés de façon continue dans cinq sites forestiers français appartenant à l’infrastructure de recherche ICOS France. Ces cinq sites comprennent des forêts tempérées et méditerranéennes, feuillues ou résineuses, caducifoliées ou sempervirentes et partagent tous les mêmes protocoles de mesure. Dans cet article, nous évaluons les déterminants du bilan hydrique de ces sites et nous mettons l’accent sur les différences entre le site méditerranéen à chêne vert de Puéchabon, dans l’Hérault, et le site caducifolié tempéré à chêne sessile de Barbeau, en Ile-de-France. Selon les sites et les années, l’évapotranspiration peut représenter entre 50% et 100% de la pluie reçue par l’écosystème. Toutefois, la transpiration des arbres ne représente que 50% à 60% de l’évapo- transpiration. Au cours de l’année, l’évapotranspiration de l’écosystème dépend à la fois de la demande évapora- toire de l’atmosphère et de la disponibilité en eau du sol. Le sol forestier joue un rôle de réservoir d’eau qui permet aux arbres de continuer à transpirer, même pendant les périodes sans pluie, d’autant que les arbres ont des racines qui peuvent aller chercher l’eau jusqu’à plusieurs mètres de profondeur. L’analyse des données de l’infrastructure ICOS permet de montrer que la consommation d’eau de l’écosystème forestier dépend (1) du climat (demande éva- poratoire), (2) de la réserve hydrique du sol à un moment donné et (3) des caractéristiques morphologiques des arbres du peuplement telles que la profondeur d’enracinement et la surface foliaire. Les principes déduits de l’ana- lyse de ces données permettent de développer des modèles représentant le fonctionnement des forêts, utiles pour quantifier l’évolution des stocks en eau des sols et des sous-sols forestiers, et la réponse des forêts au changement climatique en cours.
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hal-04619314 , version 1 (20-01-2025)

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  • HAL Id : hal-04619314 , version 1

Citer

Jean‐marc Limousin, Nicolas Delpierre, Emilie Joetzjer, Jean-Christophe Domec, Sebastien Lafont, et al.. Bilan hydrique et suivi du cycle de l’eau à l’échelle de l’écosystème forestier :les mesures du réseau ICOS France. Forêt Méditerranéenne, 2024, XLV, n°1, pp.29-34. ⟨hal-04619314⟩
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