contribution à l’étude des transferts d'eau et d’énergie à l'interface sol-plante-atmosphère : evapotranspiration et processus de captation de l’humidité atmosphérique

Abstract

Le présent travail de cette thèse a un double objectif. Le premier consiste à la modélisation de l’évapotranspiration d’un verger d’oranger à l’aide d’un modèle physique basé sur l’équation de Penmann-Monteith. La difficulté de ce modèle réside dans la détermination de la résistance du couvert (rc), qui dépend de plusieurs facteurs : climatiques, végétaux, sol,… Pour cela, nous avons corrélé (rc) avec une autre résistance appelée "résistance critique, r*", qui ne dépend que des conditions météorologiques. Cette relation a été établie pour deux gammes de rayonnement : faibles rayonnements (Rn < (250 W. m-2) et forts rayonnements (Rn > 250 W. m-2) pour une année (2007) et validée sur trois autres années (2008, 2009, 2010). En parallèle, nous avons développé et testé une approche simple qui relie la transpiration des arbres normalisée par l’indice foliaire (LAI) et l'évapotranspiration de référence (ET0) pour l’estimation des besoins en eau des cultures. L’avantage de cette approche est qu’elle permet d’éliminer l'effet de la taille et la géométrie de l’arbre sur l’estimation de la transpiration. La pente trouvée de cette relation est d'environ 0,349, qui coïncide exactement à l'inverse de LAI du gazon (i.e., 2.88-1), considéré comme surface de référence pour le calcul de ET0. Le deuxième objectif de cette thèse est l’étude du processus de captation de l’humidité atmosphérique et ses effets sur le bilan hydrique dans des régions caractérisées par des humidités relatives de l’air contrastées. Les résultats obtenus ont montré que la variation de l’humidité dans le sol ainsi, la quantité d’eau stockée (notamment dans les couches superficielles), le bilan hydrique, et l’évapotranspiration sont très liées au gradient de l’humidité relative de l’air (RHmax-RHmin). Ces résultats ont montré aussi que la quantité d’eau captée à partir de l’humidité relative par le processus d’adsorption peut couvrir les besoins en eau des cultures cultivées dans des régions à humidité relative élevée (ex. la région côtière de Sidi Abed Doukkala).