Soil properties from geographic databases : a prerequisite for soil water balance mapping in European Forests

Responsable scientifique : Joseph Levillain (UMR INRA-UL 1137 Ecologie et Ecophysiologie Forestière — EEF)

Collaboration :
Vincent Badeau, Nathalie Bréda, Alain Bénard (EEF)
Christine Le Bas (INRA-US Infosol)
Noémie Pousse (ONF Département Recherche & Développement)

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Contexte — Dans un contexte de changement climatique s’accompagnant de périodes de sécheresses plus fréquentes et plus sévères dans de nombreuses régions du monde, une baisse importante de l’eau disponible pour les plantes est attendue (Nemani et al., 2003; Schär et al., 2004). En France, les sécheresses récurrentes passées ont été clairement identifiées comme l’aléa induisant des cycles de dépérissements et de mortalité des arbres (Badeau et al., 2010; Bréda et al., 2000; Bréda and Badeau, 2008; Levy and Becker, 1987). En effet, les sécheresses engendrent des déficits de disponibilité en eau dans les sols pour les arbres, ainsi ils mettent en place des mécanismes de régulation limitant leur croissance (Bréda et al., 1993; Bréda and Granier, 1996; Granier et al., 2000). Lors de déficits longs ou intenses, les régulations sont insuffisantes et des dommages irréversibles s’installent, compromettant la survie des arbres les plus vulnérables (Bréda et al., 2006). Ainsi, il est important de comprendre la vulnérabilité et l’adaptabilité régionale des forêts européennes, sujet encore peu développé par la communauté scientifique. La quantification spatiale et temporelle du déficit en eau du sol sera un facteur clé pour comprendre et anticiper les impacts sur la santé et la productivité des forêts.

Objectifs — Dans le projet BILEUROPE, l’objectif principal et novateur est de proposer une démarche d’exploitation des bases de données géographiques européennes afin de renseigner les paramètres de sol requis par un modèle de bilan hydrique à petite échelle.

Démarche — Le projet BILEUROPE vise à établir des stratégies d’échantillonnage des bases de données géographiques afin de définir les propriétés hydrodynamiques du sol requis par le modèle de bilan hydrique BILJOU© développé dans l’équipe. Du point de vue informatique, tous les ajustements nécessaires sur le modèle seront étudiés afin d’optimiser les temps de calculs de bilan hydrique sur de gros jeux de données. Enfin, nous analyserons la distribution des indices de sécheresse calculés par le modèle afin de quantifier la distribution spatiale de la sévérité du déficit hydrique subit par les peuplements forestiers européens.

Résultats et impacts attendus — Le défi sera de caractériser les propriétés de sol à partir des bases de données géographiques disponibles en Europe afin d’établir des cartes de sécheresse sur les forêts européennes. Ces cartes seront utiles pour une large communauté scientifique internationale travaillant sur la santé des forêts et la productivité des forêts, les services écosystémiques de production d’eau et de stockage de carbone, et la distribution des espèces sous climats passés, présents et futurs.