Evapotranspiration

Evapotranspiration

Évapotranspiration

L'évapotranspiration correspond à la quantité d'eau totale transférée du sol vers l'atmosphère par l'évaporation au niveau du sol et par la transpiration des plantes. Elle correspond au flux de chaleur latente dans le bilan d'énergie :

Rn (rayonnement net) + H (Φ de chaleur sensible) + LE( ETR )+ G (Φ de chaleur dans le sol) + Δ CO² + Δ M. = 0 (les delta étant très faibles au regard des autres capteurs).

Les symboles utilisés sont américains.

Le rayonnement net est mesuré par un pyrradiomètre. Le flux de chaleur dans le sol est mesuré par un fluxmètre. Les flux de chaleur sensible et latent sont calculés à partir de mesures différentielles de température ambiante et humide de psychromètres placés th>ET</math>.

  • Elle peut être potentielle ( ETP ), ou réelle ( ETR ).
  • Elle peut être maximum ETM = ETm = ETP x Kc (Kc étant un coefficient cultural)

L' ETP est soit mesurée, soit calculée à partir de diverses données météo (vitesse du vent, hygrométrie, température, etc.). Il existe plusieurs méthodes de calcul (ETP Turc, ETP Penman-Monteith).

L' ETR correspond au flux de chaleur latent du bilan d'énergie calculé au-dessus d'un couvert végètal. Les appareils de calcul de l' ETR ont fait l'objet du brevet : U.S. Patent n° 4 599 889[1]. Les appareils qui ont été industrialisé en France à partir de ce brevet sont essentiellement le BEARN et le SAMER S. M. utilisés dans HAPEX MOBILHY (1986) et aux États-Unis la station AquaSaver. Lauréat du Ministère de la Recherche en 2001, Christian de Pescara a proposé un nouvel appareil permettant de répondre aux questions : Combien d'eau (ETR cumulé toutes les 24 h) ? Quand faut-il irriguer (température de surface)? La connaissance de l'ETR est primordiale car elle traduit l'interaction du complexe hydrique : sol-Plante-climat

Le complexe hydrique: SOL-PLANTE-CLIMAT

Sommaire

Diverses expressions de l'évapotranspiration

ETp : Elle est définie couramment comme la somme de l'évaporation par la surface du sol et de la transpiration par le feuillage d'une culture dont les stomates sont entièrement ouverts, lorsque le sol fournit toute l'eau demandée. C'est une valeur théorique, calculée par des formules à partir de mesures sur un parc météo.

Cette notion de consommation potentielle en eau a été introduite par Howard Latimer Penman en 1948. En France l'évapotranspiration potentielle est calculée sur une fétuque manade (gazon) de 7 cm de hauteur, couvrant complètement le sol, bien alimentée en eau, en phase active où sont réalisées des mesures météorologiques. Une étude comparative de croissance et au sein d'une parcelle suffisamment grande.

L'ETp ne dépend que d'une culture particulière où sont réalisées des mesures météorologiques. Une étude comparative des différentes formules a été réalisée au sein de la F.A.O. (Food and Agriculture Organisation of the United Nations) par l'I.NI.A au Portugal. Les calculs réalisés sur plusieurs années démontrent une forte divergence.

ETo : Évapotranspiration de référence. C'est une limite de l'ETp utilisée pour des raisons pratiques. En tant que référence, elle est mesurée et calculée sur le couvert végétal considéré. L'ETo correspond donc à une évaporation potentielle dans des conditions hydriques réelles. Certains climats, moins tempérés que la Grande-Bretagne, ne permettent pas de maintenir cette fétuque de référence, en particulier en Californie pour le réseau CIMIS.

ETM : Évapotranspiration Maximale. C'est la valeur maximale de l'évapotranspiration d'une culture donnée, à un stade végétatif, dans des conditions climatiques données, prise en compte par l'ETp. C'est une correction de l'ETp en fonction du couvert végétal. ETM = Kc x ETP, Kc étant le coefficient cultural. Pour déterminer le coefficient cultural, Christian de Pescara propose la méthode suivante : il faut conduire la culture à l'ETM que l'on peut déterminer par un appareil calculant au-dessus de la parcelle l'ETR ou par un lysimètre. Alors nous avons ETRmax = ETM et nous calculons: Kc = ETRmax/ETp . Ainsi nous pouvons calibrer les coefficients culturaux Kc.

Unités de mesure et ordres de grandeurs de l'ETp

Comme pour la mesure des précipitations, l'unité est le mm de hauteur d'eau. 1 mm correpond à 1 litre par mètre carré ou à 10 mètre cube par hectare. L'ETp peut atteindre 4-6 mm/jour en plein été en zone tempérée européenne et 6-8 mm/jour en zone méditéranéenne.

Annexes

Bibliographie

  • La Météo agricole ; Jacques Kessler ; Alain Perrier, Christian de Pescara (ISBN 2-908215-00-4)
  • Techniques d'étude des facteurs physiques de la biosphère ; INRA Publ. 70-4 Dépôt légal 1970 n° d'ordre 9.046. page 425 Méthodes et techniques de détermination des coefficients de transfert et des flux dans l'air.
  • Microclimate de Norman J. Rosemberg. (ISBN 0-471-06066-6)
  • Limitation to Efficient Water Use in Crop Production. American Society of Agronomy, Inc - Crop Science Society of America, Inc - Soil Science Society of America, Inc (ISBN 0-89118-074-5)
  • Turfgrass Management by A.J. Turgeon (ISBN 0-13-933425-4)
  • Éléments de Bioclimatologie par H. Chamayou, ingénieur agronome à l'ENSA Montpellier. Collection publiée par l'Agence de Coopération Culturelle et Technique avec la collaboration du Conseil International de la Langue Française. (ISBN 2-85319-237-7)

Notes et références

  1. U.S. Patent n° 4 599 889: "Apparatus for measuring the real Evapotranspiration of a plant cover, for measuring the amount of carbone dioxide exhanged between soil, plant,cover and the atmosphere and for measuring the Hydric state of the ground around the cover"

Voir aussi

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