Chapitre 13 - Contribution des arbustes au fonctionnement hydrique et carboné des parcs agroforestiers à Guiera senegalensis J.F. Gmel : observations et modélisation

Résumé Fr En

Notre objectif est d’évaluer la contribution des arbustes de Guiera senegalensis aux flux d’eau et de carbone dans un parc agroforestier à petit mil (Pennisetum glaucum L.R. Br.) et dans une jachère. Le site expérimental est situé au sud-ouest du Niger, sur un bassin-versant sahélien de 2 km2. À l’échelle de l’arbuste de Guiera senegalensis, le taux de transpiration foliaire a été déduit de la conductance stomatique et du déficit de pression de vapeur. La dynamique de la biomasse aérienne et souterraine des arbustes a été suivie en saison des pluies, en saison sèche froide et en saison sèche chaude. À l’échelle de la parcelle, les bilans d’eau et d’assimilation du carbone ont été estimés par une modélisation de type « transferts surface-végétation-atmosphère ». Le modèle est paramétré à partir de mesures automatiques de terrain selon la méthode des corrélations turbulentes. Le taux de transpiration foliaire et la biomasse aérienne de Guiera ont augmenté dans le parc, de la saison des pluies à la saison sèche chaude, alors qu’ils ont diminué dans la jachère. Les résultats du modèle montrent une activité de la jachère centrée sur la saison des pluies, mais décalée vers le début de la saison sèche pour le parc. À l’échelle de la parcelle, le modèle est capable de bien simuler l’évapotranspiration et l’assimilation de carbone au regard de la période de la croissance active des arbustes dans les deux types de couvert, tout en assurant un haut degré de cohérence avec le contenu en eau du sol.

The main objective of this work is to evaluate the contribution of the shrubs to the water and CO2 flux in the soil-vegetation-atmosphere continuum and to the carbon sequestration in a pearl millet-Guiera senegalensis agroforestry parkland and a fallow. The experimental site is located in a 2 km2 Sahelian watershed in South-West Niger. At shrub scale, the leaf transpiration rate was deduced from stomatal conductance and vapor pressure deficit. The dynamics of field above- and below-ground biomass dynamic survey was conducted in rainy, cool and hot dry seasons. At plot scale, water budget and carbon assimilation were estimated by Svat (surface-vegetation-atmosphere transfer) modeling approach, parameterized from field measurements (Eddy correlation). At shrub scale, leaf transpiration rate and aboveground biomass increased in the parkland from rainy to hot dry season while it decreased in fallow. The model results show a fallow activity peaking during the rainy season but shifting towards the beginning of the dry season for the parkland. At plot scale, the model is able to finely match the measured evapotranspiration and carbon assimilation with regard to the period of active growth of shrubs specific, keeping consistent with the soil water in both cover types.