Bilan hydrique des peuplements

i. Utilisation en eau des peuplements

Les cumuls saisonniers de différentes composantes du bilan hydrique sont présentés dans le Tableau 4.3. En 2010, l’utilisation en eau par le peuplement d’Eucalyptus a atteint 675.8 mm soit un excès de 3% par rapport aux précipitations. Le compartiment arbre (E+I) représente la contribution majeure de l’évapotranspiration annuelle totale, et compte pour 75% de ce terme. Le terme résiduel du bilan hydrique est supposé correspondre au drainage souterrain (le ruissellement étant négligé) et atteint une valeur de 24 mm. Pour les peuplements de Pins maritimes, l’évapotranspiration totale a représenté 64% et 78% des précipitations annuelles pour les Pins et les Pins+ajoncs respectivement.

Pour le site débroussaillé, l’évaporation du sol associée à la transpiration du sous-bois représente le terme dominant de l’évapotranspiration totale, soit 60% contre 40% pour l’évapotranspiration de l’arbre (E+I). Cette tendance est inversée pour le peuplement de Pins+ajoncs où les valeurs atteignent 39% et 61% respectivement. Le drainage annuel représente des valeurs plus élevées avec 311.9 mm et 177.8 mm pour les sites de Pins et de Pins+ajoncs respectivement.

Tableau 4. 3 Synthèse des valeurs saisonnières et annuelles des différentes composantes du bilan hydrique et de l’efficience d’utilisation de l’eau estimées pour les trois peuplements.

Composantes du bilan hydrique P (mm) ETo (mm) ET (mm) E (mm) D (mm)

Pins

Printemps (A M J) 2010 129.2 327.5 216.8 36.2 6

Saison de croissance (M J J A S) 2010 180.8 548.6 301.2 64.8 -93.8 Annuel (01/2010 -12/2010) 853.1 854.6 542.2 128.4 311.9

Pins + ajoncs

Printemps (A M J) 2010 129.2 331.8 245.6 81.5 -30.8

Saison de croissance (M J J A S) 2010 180.8 565.4 328.5 119.3 -80.4 Annuel (01/2010 -12/2010) 853.1 879.7 663.9 255.9 177.8

Eucalyptus

Printemps (A M J) 2010 243 338.4 236.3 154.7 -

Saison de croissance (M J J A S) 2010 289.8 585.7 362.2 226.4 -10.3

Cumul (05/2010 - 12/2010) 467.9 671.5 464.2 289.8 68.3

Annuel (01/2010 -12/2010) 654.8 - 675.8 425.5 -

Printemps (A M J) 2011 80.4 354.7 156.4 109.1 -105

Annuel (05/2010 - 04/2011) 591.3 883.8 638.4 410.9 23.9

WUE (kg _DM m^-3) 2009 2010 2010-2011*

Pins 1.57 2.42 -

ii. Analyses journalières : flux de sève et transpiration

Si l’Eucalyptus présente des densités de flux de sève plus élevées pour les périodes de croissance de la végétation (Mai 2010, juillet 2010 et août 2010), l’évolution saisonnière de la densité de flux de sève moyenne de chaque site est assez similaire (Figure 4.4). L’Eucalyptus présente en effet un maximum en mai avec des valeurs atteignant 5×10^-5 m³ m^-2 s^-1 à midi, contre un maximum journalier de 3.2×10^-5 m³ m^-2 s^-1 atteint vers 9h TU pour les Pins et les Pins+ajoncs. Le minimum de flux est atteint en hiver avec 1×10^-5 m³ m^-2 s^-1 pour les 3 sites. Après un printemps plutôt sec, les densités de flux de sève de mai 2010 à juillet 2010 montrent des valeurs réduites de 32% pour la parcelle de Pins, 37.5 % pour la parcelle de Pins+ajoncs et 35% pour la parcelle d’Eucalyptus. De juillet 2010 à août 2010, une diminution de 9% est observée sur les parcelles d’Eucalyptus et de Pins, contre 5% pour la parcelle de Pins+ajoncs.

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Afin de comprendre les facteurs qui contrôlent la diminution des flux observée simultanément sur les sites, la transpiration a été calculée et représentée sur la période de croissance de mai à septembre 2010 (Figure 4.5). La transpiration, exprimée par unité de surface au sol (Figure 4.5 A) varie en moyenne mensuelle de 0.85 mm j^-1 à 1.38 mm j^-1 pour le peuplement d’Eucalyptus en septembre et juillet respectivement, les extrema étant de 0.1 mm j^-1 en conditions sèches et 2 mm j^-1 par ailleurs Les valeurs sont bien moindres sur le peuplement de Pins, avec une moyenne mensuelle de 0.38 à 0.47 mm j^-1 pour mai et août respectivement. Pour le peuplement Pins+ajoncs, le maximum mensuel moyen est également atteint en mai (1.05 mm j^-1) et le minimum est observé en août (0.57 mm j^-1). Les valeurs extrêmes journalières sont de 0.24 et 0.64 mm j^-1 et de 0.22 et 1.30 mm j^-1 respectivement pour le site de Pins et le site de Pins+ajoncs. Malgré la distance qui les sépare et les conditions édaphiques différentes observées, les 3 sites amorcent une chute de la transpiration simultanée dès le 20 mai 2010. Par ailleurs, les 3 sites répondent également simultanément à un apport d’eau. Après un fort épisode pluvieux, la transpiration tend à diminuer rapidement sur les deux sites de Pins mais plus progressivement sur le site d’Eucalyptus extrêmement sensible aux épisodes pluvieux.

0

01/01/2010 01/04/2010 01/07/2010 01/10/2010 01/01/2011 01/04/2011 01/07/2011

0

01/01/2010 01/04/2010 01/07/2010 01/10/2010 01/01/2011 01/04/2011 01/07/2011 0

01/01/10 01/04/10 01/07/10 01/10/10 01/01/11 01/04/11 01/07/11 0

Printemps Été Hiver Printemps Été Automne Hiver Printemps

P(mm j-1)

Figure 4. 5 (A) Evolution journalière de la transpiration des trois peuplements pour la période de croissance 2010. L’amplitude des précipitations est également représentée. Les lignes pleines en rouge soulignent la tendance de décroissance. (B) Dynamique de la transpiration sur toute la période,

L’évolution parallèle de la transpiration des Eucalyptus et des Pins entre janvier 2010 et mi-septembre 2010 est frappante. Les Pins du site débroussaillé (Figure 4.5 B, en haut) et la transpiration des Eucalyptus présentent de surcroît des valeurs du même ordre de grandeur. A partir de l’automne 2010, les tendances divergent entre les sites. Les précipitations incidentes du site d’Eucalyptus sont inférieures au site de Pins qui profite largement des précipitations au début de l’automne (184 mm contre 415 mm de précipitations de mi-septembre à novembre). Bien que la valeur des précipitations d’automne sur le site d’Eucalyptus soit dans la normale régionale, elles sont insuffisantes pour restaurer la transpiration à son niveau précédent. A partir de janvier 2011, les deux sites suivent de nouveau une évolution similaire, bien qu’un écart soit observé entre les deux sites au détriment de la transpiration des Eucalyptus. Cet écart augmente d’ailleurs au début du printemps 2011 alors que la transpiration des Pins atteint sa valeur maximale (1.1 kg m^-2leaf j^-1). En revanche, celle des Eucalyptus plafonne à 0.4 kg m^-2leaf j^-1. Il semble que les conditions exceptionnelles du printemps 2011 produisent des effets similaires à 2010 avec une chute brutale de la transpiration dès le mois de juin ou juillet 2011 en particulier sur le site de pins. L’effet est d’autant plus marqué que la réduction de E sur le site de Pins a chuté en juillet 2011 à 52% de sa valeur de mai 2011 contre 22% en 2010 entre ces deux mêmes mois.