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Contexte et enjeux
Avec les changements climatiques en cours, les sécheresses climatiques sont de plus en plus fréquentes et intenses ; ces phénomènes devraient s’accentuer dans le futur (IPCC, 2023). Le réservoir en eau utilisable du sol (RU) correspond à la capacité du sol à retenir de l’eau accessible et extractible par la végétation. Il constitue un stock d’eau mobilisable par les plantes, jouant un rôle clé dans l’atténuation des déficits hydriques lors des sécheresses climatiques. Le diagnostic du RU est ainsi essentiel pour caractériser la sensibilité de la végétation au déficit hydrique édaphique, en climat actuel comme en climat changeant. Le RU est toutefois souvent difficile à estimer car il intègre plusieurs paramètres édaphiques, chacun associé à des incertitudes de mesure : profondeur prospectable par les racines, pierrosité, humidité utile. Les estimations réalisées sur le terrain restent souvent imprécises. Par ailleurs, les déterminations des humidités utiles nécessitent des mesures de laboratoire chronophages, réalisées sur des échantillons dont le volume est parfois peu représentatif de la complexité de la porosité.
Objectifs
Le projet RUFor vise à améliorer l’estimation du RU des sols forestiers à partir de méthodes accessibles aux forestiers de terrain.
Il cible 4 objectifs scientifiques complémentaires :
1) évaluer les performances des fonctions de pédotransfert (FPT) continues et des classes de pédotransfert (CPT) pour estimer la capacité de rétention en eau de la terre fine des sols forestiers,
2) améliorer les estimations du RU contenu dans les éléments grossiers ;
3) analyser les contraintes à l’enracinement des essences en fonction des contraintes de sol,
4) améliorer l’estimation du RU à partir de sondages à la tarière pédologique, en développant des facteurs de correction adaptés aux contextes pédologiques.
Déroulement
Localisation des couples sondage tarière - fosse pédologique rassemblés dans le projet RUFor
1/ L’amélioration des estimations du RU contenu dans la terre fine du sol nécessite de constituer une base de données de propriétés hydrodynamiques de sols forestiers. Celle-ci rassemble des résultats de la littérature et des analyses d’échantillons collectés dans le cadre du projet.
2/ L’amélioration des estimations du RU contenu dans les éléments grossiers (EG) du sol s’appuie sur une synthèse des travaux existants, selon la composition minéralogique des EG.
3/ L’amélioration de la compréhension des facteurs édaphiques déterminant la distribution verticale de l’enracinement des essences forestières est effectuée à partir de la constitution d’une base de données de descriptions d’enracinement disponibles sur les principales essences forestières françaises (Chêne, Hêtre, Douglas…). Cette base réunit les données de distribution de racines, les descriptions de sol et les résultats d’analyses physico-chimiques des différents partenaires du projet.
4/ L’amélioration de l’estimation, en profondeur, de paramètres de terrain influençant directement l’estimation du RU nécessite de mieux comprendre les relations entre les méthodes de prélèvement et de description des sols. Un protocole commun aux partenaires du projet RUFor a été établi. Il consiste à décrire en un même point une fosse pédologique de 1,5 m de profondeur (sauf blocage de l’enracinement), un sondage tarière et un sondage de minimum 20 cm de profondeur à la pioche. Plusieurs bases de données existantes de couples fosse-sondage à la tarière sont compilées et harmonisées. Les données sont complétées par de nouveaux échantillonnages dans d’autres contextes géologiques et différentes régions climatiques.
5/ Les travaux issus des 4 objectifs scientifiques sont combinés dans un lot dédié à la valorisation.
Résultats attendus : Innovation, économique, sociaux et environnement
1/ Les FPT continues de Szabo et al. (2021) et Dobarco et al. (2019) donnent les meilleurs résultats en fonction de la base de données considérée (RUFor ou « All database »). Pour les CPT, la fonction de Bruand et al. (2004) donne les meilleurs résultats. Les résultats sont en cours de consolidation avec les derniers échantillons prélevés sur des sols très riches en matière organique.
2/ Le RU des éléments grossiers n’est pas négligeable. Il dépend de la nature lithologique et du degré d’altération des EG.
3/ Des seuils de contrainte à l’enracinement sont proposés pour certaines combinaisons espèce/contrainte, avec une limite importante liée au manque de données.
4/ 74 nouveaux couples fosse-sondage à la tarière ont été décrits, portant le jeu de données à 487 couples. L’ensemble des nouveaux points a été intégré à la base DoneSol. L’analyse de ce jeu de données est en cours, afin d’établir des facteurs de correction entre méthodes de prospection.
Applications et valorisations
La combinaison des 4 objectifs scientifiques du projet permettra d’améliorer l’estimation du RU pour les gestionnaires forestiers, avec de multiples applications pour l’adaptation des forêts aux changements climatiques.
Les avancées méthodologiques issues du projet RUFor feront l’objet de recommandations pratiques à destination des forestiers de terrain, via des fiches pratiques, une vidéo pédagogique et des supports de formation. Les méthodes de calcul seront intégrées aux outils numériques de terrain utilisant le RU, afin de faciliter leur appropriation et leur utilisation opérationnelle.
Coordinateur et partenaires
Coordinateur
- CNPF
Partenaires
- INRAE - UMR SILVA
- ONF
- Université Marie-et-Louis-Pasteur
- AgroParisTech
Localisation du terrain d’étude
- France
Détails du projet (dates, durée, montants)
- Début de projet : Novembre 2022
- Durée : 51 mois
Montant total du projet : 372,9 k€
Montant de l’aide ADEME : 250,0 k€