3.2.3.3. Première phase : l’analyse de la sécheresse du sol

Deux méthodes sont actuellement utilisées en France.

L’une donne un indice de sécheresse nommé « réserve en eau du sol Thornthwaite ».

L’autre est intégrée dans le calcul d’un indice de risque appelé IFM « indice Forêt-Météo ».

Pourquoi utiliser la sécheresse du sol dans l’analyse du risque ?

C’est un palliatif.

Le paramètre recherché pour l’analyse du risque est en fait la teneur en eau des végétaux.

Il n’existe encore aucune méthode opérationnelle permettant de disposer de valeurs de teneur en eau ou d’indice présentant son évolution sur l’ensemble des massifs forestiers.

Les indices de sécheresse du sol utilisés sont un moyen d’approcher l’état hydrique des végétaux vivants. En effet, en période végétative, les plantes ont des échanges avec le sol et y trouvent l’eau nécessaire à leur besoin. Moins il y a d’eau dans le sol, plus la teneur en eau de la plante diminue, parfois jusqu'à l’état de stress.

Les méthodes utilisées actuellement ont fait l’objet de validation préalable. Ainsi, la réserve en eau du sol a été testée dans les années 66-67 pendant une campagne d’expérimentation en zone méditerranéenne ; il a été prouvé qu’il y avait une bonne relation entre les variations de la teneur en eau des végétaux de la strate arbustive et la réserve en eau sol. La campagne de prélèvements bihebdomadaires de végétaux, réalisés au cours de l’été 96, ont confirmé ce fait.  Les indices de sécheresse ne restent toutefois que de stimulations de l’état hydrique des végétaux. Dans certains cas particuliers, la simulation  peut s’avérer de qualité plus médiocre (exemple de 1993 ou 1990).

Comment sont calculés ces indices de sécheresse ?

Le calcul d’un indice de sécheresse  du sol est basé sur le principe suivant :

L’eau disponible dans le sol, à disposition des plantes, est fonction :     1 - des pluies qui entrent dans le sol,     2 - de l’évapotranspiration En cumulant jour après jour ces valeurs, toute l’année, on voit évoluer les indices de sécheresse.

Le calcul des indices de sécheresse nécessite une base de données météorologiques conséquente, d’autant plus importante que l’on veut  réaliser une analyse fine de la zone. Les informations doivent être recueillies quotidiennement, tout au long de l’année, sans aucun manque.

Remarques :

ces indices ne tiennent pas compte du type de végétation existant sur la zone ; ils ne peuvent donc être utilisés pour les besoins de l’agriculture.

Ils ne concernent que des couches relativement superficielles du sol (moins de 2 à 3 mm). Ils ne témoignent pas des nappes phréatiques et de la sécheresse profonde du sol, qui évolue moins vite. Ces indices n’illustrent donc pas « les grandes sécheresses » et ne peuvent être utilisés à des fins autres que feux de forêt.

La réserve en eau du sol (dite selon la méthode Thornthwaite).

Cette méthode est utilisée pour la zone méditerranéenne. Elle utilise un seul réservoir (1,50 mm de profondeur) correspondant aux besoins de la strate arbustive. Elle est donc bien corrélée avec l’évolution de la strate arbustive.  Par contre, elle n’intègre pas les variations spécifiques de la couche superficielle du sol (représentant la strate herbacée)  qui évolue très vite en hausse ou en baisse.

En cas de pluie récente (moins de 24 ou 48 h selon le cas) ou lors de périodes de pluies répétées, elle ne simule donc pas correctement la situation.

Cette réserve évolue de 0 à 150 mm. La valeur maximale correspond à un sol saturé d’eau (150 mm). En dessous de 50 mm, la sécheresse s’installe. Le plus souvent à partir de 30 mm et moins, on note un état de stress des végétaux.

Les réservoirs de l’IFM

Cette méthode est utilisée dans le Sud-Ouest ainsi qu’en zone méditerranéenne. Elle a l’avantage de disposer de trois réservoirs, dont un superficiel. Elle prend donc mieux en compte l’état de la strate superficielle du sol et met mieux en valeur l’effet des pluies ou des dessèchements récents.

Le tableau qui suit présente les paramètres utilisés dans le calcul des indices de sécheresse du sol.

Comment améliorer l’estimation de la teneur en eau des végétaux ?

Plusieurs démarches sont engagées. Elles vont toutes dans le même sens, c’est-à-dire mesurer directement l’état de la végétation.

Les mesures in situ, par prélèvement de végétaux : une voie adoptée depuis longtemps par l’Institut National de la Recherche Agronomique (INRA, Station de Sylviculture d’Avignon sur le site du Ruscas 83). Le suivi de l’inflammabilité de la végétation est assuré par la mise à feu régulière d’échantillons bien choisis de bruyère et d’arbousier au Ruscas, de romarin et de chêne kermés à Valabre.

Un réseau de prélèvement a été mis en oeuvre au cours de l’été 96 par la Délégation à la Forêt Méditerranéenne. Il comprend 2 sites par département pour les 15 départements méditerranéens. Les prélèvements sont effectués pendant l’été, deux fois par semaine, et fournissent la teneur en eau des végétaux.

Ces mesures donnent des informations essentielles puisqu’elles permettent de connaître l’état réel de la végétation sur les sites. L’information fournie est limitée dans l’espace en eau du sol avec la réalité.

La télédétection satellitaire : certains traitements des données satellitaires permettent de déterminer l’activité chlorophyllienne de la végétation et le stress éventuel. Si le principe semble alléchant et la méthodologie prometteuse, elle se heurte actuellement à des difficultés dans son application opérationnelle et reste à l’état de recherche. Il semble que ce soit un domaine d’avenir.