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Chebbi, Wafa. Caractérisation des échanges d'eau et d'énergie dans une oliveraie pluviale en zone aride : modélisation et intégration des données de télédétection

Chebbi, Wafa (2019). Caractérisation des échanges d'eau et d'énergie dans une oliveraie pluviale en zone aride : modélisation et intégration des données de télédétection.

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Résumé en francais

L'olivier est un agrosystème pérenne clé pour l'économie du pourtour méditerranéen avec des pratiques culturales contrastées (sec épars/irrigué intensive, co-planté...). Connu pour ses mécanismes d'adaptations au stress hydrique et sa capacité de survivre durant de longues périodes à conditions limitantes en eau de sol, l'oléiculture pluviale est dominante dans cette zone, notamment en Tunisie et l'écartement entre les arbres est une fonction de la distribution de la pluviométrie (un nombre important de pieds à l'hectare au Nord (6 m) et des oliveraies très éparses au Sud (25 m)) assurant un volume de sol exploré par les racines supposé être suffisant pour satisfaire les besoins en eau des oliviers. Il est cependant soumis à une forte pression climatique du fait des sécheresses récurrentes dont la fréquence et l'intensité risquent de s'accentuer dans les décennies qui viennent. La réponse de ces couverts épars, où l'eau est un facteur limitant, à ces changements climatiques est méconnue. Dans ce contexte, ce travail vise à améliorer notre connaissance des processus physiques régissant le cycle hydrologique et le développement de la végétation dans une oliveraie pluviale au centre de la Tunisie. L'objectif de cette thèse est double : i/tester la vulnérabilité de ces oliveraies éparses face aux conditions extrêmes futures et ii/proposer des solutions aux agriculteurs à court (par exemple l'irrigation localisée de complément) et à long termes (notamment la diminution des écartements entre les arbres ou l'extension des périmètres irrigués). Pour répondre à ces objectifs, nous avons besoin de bien caractériser le fonctionnement thermo-hydrique des oliviers, d'identifier la possibilité de suivre leur état hydrique actuel et de prédire leurs réponses à des conditions hydriques futures plus sévères. Dans un premier temps, un protocole expérimental dédié qui comprend des mesures par la méthode de fluctuations turbulentes et la méthode de flux de sève a été mis en place. Les données collectées qui renseignent sur les échanges d'énergie et de matière au sein du continuum sol-plante-atmosphère, ont été analysées et leur cohérence a été vérifiée à travers une étude des différentes composantes des bilans hydrique et énergétique à différentes échelles spatiales et temporelles. En plus de mesures directes, des mesures de proxidétection ont été sélectionnées afin d'analyser l'apport de cet outil puissant. Des relations entre les indices de stress hydrique estimés (par exemple l'écart entre la transpiration réelle et potentielle) et les indicateurs de proxidétection (la température de surface et le photochemical reflectance index) ont été donc établies pour détecter les seuils critiques au-delà des quels un apport en eau devient indispensable pour la survie de la plante. Dans un second temps, un modèle d'échanges sol-plante-atmosphère ISBA a été calé et validé en s'appuyant sur l'important jeu de données observé pour reproduire le fonctionnement des oliviers. Cette étude souligne que le caractère épars des oliviers est néanmoins un défi pour l'application de ces outils car la fraction de couverture de végétation (moins de 7 % pour notre site de Nasrallah) est telle que la surface est dominée par le fonctionnement du sol nu. Des ajustements ont été donc proposés voire apportés aux méthodes utilisées pour les adapter à ce faible taux de couvert végétal. La base de données utilisée pour cette étude est publiée sous le DOI : 10.6096/MISTRALS-SICMED.1479.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Boulet, Gilles
Chabaane, Zohra Lili
Ecole doctorale:Sciences de l'Univers, de l'environnement et de l'espace (SDU2E)
laboratoire/Unité de recherche :Centre d'Etudes Spatiales de la BIOsphère (CESBIO), UMR 5126 ; Institut National Agronomique de Tunis (INAT), Tunisie
Mots-clés libres :Olivier épars - Arbre isolé - SVAT - Proxidétection - Stress hydrique - Semi-aride
Sujets :Sciences de la terre
Déposé le :17 Jan 2020 16:01