Communication Dans Un Congrès Année : 2024

Modélisation éco-hydrologique en zones arides : Étude de l'impact de la densité racinaire sur le cycle de l'eau dans la région sahélienne

Résumé

Entre 1970 et 1990, d’intenses sécheresses ont dégradé les sols et la végétation de la région sahélienne. Malgré une reprise des précipitations, les sols ont perdu en capacité d’infiltration, augmentant la désertification et la fréquence des crues dévastatrices. Pour lutter contre ce phénomène, des stratégies agricoles ont été coordonnées comme la mise en place de banquettes ou de demi-lunes pour retenir l’eau ruisselée, favoriser l’infiltration, l’installation de végétaux et leur croissance. Ces pratiques nécessitent encore une évaluation critique et une optimisation. Pour étudier ces pratiques agro-écologiques, on simule les interactions entre l'hydrologie de surface et la végétation grâce au modèle couplé ParFlow-CLM. Les premières simulations des sols sahéliens encroûtés, nous ont amenés à proposer une nouvelle paramétrisation de la distribution racinaire pour limiter la ponction racinaire dans les premiers centimètres de sol et mieux représenter les observations en terme de distribution racinaire et de la dynamique de l’évapotranspiration à l’échelle événementielle et saisonnière. En accord avec la littérature, la nouvelle fonction permet d’adapter la profondeur du maximum de racines et la concentration des racines autour de ce maximum. Dans cette étude, on compare l’impact de la fonction de densité racinaire initiale et de la fonction proposée sur un cas d ‘étude Sahélien au Niger documenté par l’observatoire AMMACATCH. Une étude de sensibilité aux paramètres de cette fonction permet d’identifier les jeux de paramètre qui reproduisent la dynamique de l’ETR, en particulier pendant la période de senescence. Les distributions racinaires présentant un maximum de racine à 10 cm de profondeur, avec un exposant à 0.6 sont celles qui obtiennent les meilleures scores. La paramétrisation proposée permet ainsi plus de liberté pour adapter la végétation au profondeur ou l’eau est disponible et éventuellement pendant les différentes phases de croissance de la plante. Cette modification permet finalement de trouver une paramétrisation pour laquelle on a une meilleure représentation de la transpiration, de l’évapotranspiration globale et des humidités dans le sol, et donc une meilleure représentation de l’écosystème étudié. Un LAI dynamique viendra par la suite compléter cette modification du schéma de végétation. On introduira ensuite les aménagements agricoles et on pourra étudier l’impact de leur dimensionnement.

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Dates et versions

hal-05090850 , version 1 (30-05-2025)

Identifiants

  • HAL Id : hal-05090850 , version 1

Citer

Lucie Rapp-Henry, Jean-Martial Cohard, Mahamadi Tabsoba, Basile Hector, Jérôme Demarty, et al.. Modélisation éco-hydrologique en zones arides : Étude de l'impact de la densité racinaire sur le cycle de l'eau dans la région sahélienne. JMSC 2024 - 5ème édition des Journées de Modélisation des Surfaces Continentales, ITES, Jun 2024, Strasbourg, France. ⟨hal-05090850⟩
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