Détermination des paramètres des différents couverts

assez mal les types de végétation présents dans les agrosystèmes tunisiens, de part l’absence des PFT de culture en C3 et ceux d’arboriculture dans les écosystème présents en Tunisie. Pour ces types de végétation, les paramètres sont donc déterminés à partir de ceux utilisés dans l’écosystème le plus proche où les types de végétation sont présents. Pour les cultures, il s’agit donc le plus souvent des écosystèmes européens, où les couverts ont une phénologie différente du fait d’une période de culture décalée par rapport à la Tunisie. Une détermination complémentaire de certains paramètres a donc été nécessaire.

Concernant les cultures en C3, le LAI a été calculé depuis les données de NDVI SPOT-5 pour l’année hydrologique 2012-2013 et les données LANDSAT-8 pour 2013-2014, sur la base de l’équation [Eq. III-1.2] puis moyenné sur chaque parcelle et mensuellement, de manière similaire aux deux premiers axes de la thèse. La fraction de couvert végétal (FCOVER) a également été calculée sur la base du NDVI grâce à l’équation [Eq. III-1.3]. La hauteur de rugosité en mètres, nommée Z0, a quant à elle été calculée à partir du LAI sur chaque parcelle de la manière suivante :

𝑍0 = (0.13 − 0.005) ∗ LAI/max (LAI) [Eq. III-2.3] La résistance stomatique minimale, RSmin, et la profondeur d’enracinement, Droot, ont

quant à elle été étalonnées à partir des mesures de flux faites sur les parcelles d’orge irriguée et de blé sec de Ben Salem. L’année de blé irrigué n’a pas été prise en compte du fait de la trop grande incertitude sur la mesure de LE, le bilan d’énergie avant calcul du LE résiduel ne fermant qu’à 49% (Saadi, 2018). La simulation sur ces parcelles a été réalisée en utilisant les paramètres hydrodynamiques déterminés par Saadi et al. (2015). L’initialisation du contenu en eau du sol a été déterminée à partir des mesures d’humidité réalisées in-situ. Les irrigations observées sur le site d’orge irriguée ont quant à elle été rajoutées au forçage de précipitations. L’étalonnage a été réalisé indépendamment sur chaque parcelle et chaque année en utilisant un algorithme de type simplex (Dantzig et al., 1955) afin de minimiser le RMSE entre le flux de chaleur latente (LE) simulé et le LE observé à pas de temps semi-horaire sur la période de culture uniquement. Les résultats, synthétisés en table III-1.2, m’ont amené à choisir une valeur de RSmin = 90 S.m-1 et Droot = 1.4 m, paramètres qui

Orge irriguée (2011-2012) Blé sec (2011-2012) RSmin (s.m-1) 90 94 Droot (m) 1.38 1.50 RMSE LE (W.m-2) 64.3 48.4

Table III-1.2: Résultats de l’optimisation de la profondeur racinaire (Droot) et de la résistance stomatique minimale (RSmin) sur la simulation de l’évapotranspiration sur les sites flux. Les autres paramètres pour les couverts de type C3 sont quant à eux issus d’ECOCLIMAP-II.

Concernant les parcelles d’arboriculture (très majoritairement de l’olivier), l’hétérogénéité du couvert rend complexe l’utilisation directe des données satellite, dont le signal sur les arbres devrait être démixé du signal du sol nu. Etant donné la faible variation de LAI sur les arbres à feuilles persistantes, j’ai donc décidé d’utiliser une valeur fixe de LAI de 3.5 m².m-2, conformément aux mesures réalisées sur le flux de Nasrallah. La carte d’allométrie issue des données Pléiades a ensuite permis de calculer le taux de couverture moyen des arbres dans les parcelles d’olivier de la zone, qui est de 12% environ. Les travaux de thèse de Wafa Chebbi, qui se concentrent sur l’estimation de la partition entre évaporation et transpiration sur le site flux de Nasrallah, ont montré que pour obtenir une transpiration cohérente, vis-à-vis de mesures de flux de sève, ce taux de couverture devait être multiplié par 4 dans un modèle comme SURFEX-ISBA. En-effet, le taux de couverture ne prend en compte que l’emprise au sol verticale de l’arbre. Mais la surface d’échange entre l’arbre et l’atmosphère est bien plus grande que cela, l’arbre pouvant libérer sa transpiration de manière latérale. En faisant l’hypothèse que l’arbre a une forme de sphère, sa surface d’échange peut donc être approximée par la superficie de cette sphère, qui est égale à 4 fois la surface du disque de même rayon habituellement considéré. Enfin, l’irrigation, de type goutte-à-goutte, n’a lieu que directement sous l’arbre et non pas sur la surface entière du champ. Les parcelles d’olivier ont donc été simulées avec 2 PFT distincts selon les proportions suivantes : 48% d’arboriculture et 52% de sol nu. A l’intérieur du PFT arboriculture, le LAI est ainsi de 3.5 m².m-2 et le FCOVER de 1. La hauteur de rugosité Z0 a été estimée de la manière suivante :

𝑍0 = 0.13 ∗ h [Eq. III-2.4]

Où h est la hauteur moyenne des arbres sur la carte d’allométrie, ce qui donne une valeur unique de Z0 = 0.4550 m. La profondeur racinaire quant à elle a été prescrite à une valeur de 1.5 m, sur la base des mesures et de l’expertise de l’INAT concernant les oliveraies irriguées, les oliveraies pluviales ayant pour leur part un profil racinaire très différent, avec

un développement latérale important en surface et une racine pivot qui peut aller à plusieurs mètres de profondeur (Chebbi et al., 2018). Ce choix a été fait après avoir constaté sur le terrain que la majeure partie des oliveraies de la zone d’étude sont irriguées en goutte-à-goutte. L’extraction racinaire de ces oliviers étant relativement forte en surface, la fraction racinaire a été fixée de sorte que 40% des racines se situent dans les 10 premiers centimètres de sol, les 60% restant couvrant de 10 à 150 cm de profondeur. La résistance stomatique a quant à elle eté fixée à 400 s.m-1 sur la base des travaux de thèse de Wafa Chebbi. De la même manière que les cultures en C3, les autres paramètres de couvert ont été pris dans la base ECOCLIMAP-II.