Utilisation de la thermographie infra-rouge pour la caractérisation de la réserve en eau des sols forestiers en zone méditerranéenne. Contexte de l’étude La longévité des arbres forestiers et les spécificités de leurs réponses aux contraintes, souvent différées et pluriannuelles, rendent nécessaire d’anticiper les risques liés aux changements climatiques. En effet, les modifications annoncées du climat global (réchauffement, augmentation des sécheresses estivales, excès de précipitations hivernales) pourraient menacer la pérennité de certaines forêts en France. Ainsi, après chaque accident climatique majeur (gel, sécheresse, canicule ou excès d’eau), on constate une recrudescence de la mortalité d’arbres et une dégradation de l’état sanitaire des peuplements. Parmi les causes avancées, l’aléa climatique, la sécheresse en particulier, est avancé comme une des causes du dépérissement des arbres. Parmi les facteurs permettant de caractériser la vulnérabilité d’une zone forestière au dépérissement, la ressource hydrique du sol et sa dynamique temporelle constituent des éléments d’appréciation du risque que nous proposons d’aborder dans ce travail. Celui-ci s’inscrit dans le cadre du projet Dryade (« vulnérabilité des forêts aux changements climatiques : de l’arbre aux aires climatiques » qui est un projet de 4 ans soutenu par l’ANR dans le cadre du programme Vulnérabilité milieux et Climat. Objectifs du travail Un des objectifs est de pouvoir produire un modèle simplifié d’évolution du stock hydrique du sol sur un cycle annuel en tenant compte du climat, de la position topographique, des propriétés du sol (texture, profondeur de sol, teneur en matière organique, taux de cailloux) et de la couverture végétale. Une des difficultés rencontrée est l’évaluation du stock hydrique et en particulier la contribution de l’horizon d’altération C qui n’est pas accessible à la mesure et qui est souvent exploité par le système racinaire. L’objectif de ce stage est d’évaluer si la température de surface du couvert forestier est un indicateur pertinent pour décrire comment les ressources hydriques du sol sont mobilisées par l’arbre. On cherchera par exemple à savoir si l’apparition d’un stress hydrique induisant une augmentation de la température de surface de l’arbre peut être liée à l’épuisement d’une partie de la réserve telle que celle contenue dans les horizons de surface A et B. Réalisation La contribution de l’Unité CSE au projet Dryade est de travailler sur les sapinières en milieu méditerranéen. Les sites suivis en 2008 seront placés sur un gradient altitudinal sur le versant Nord du Ventoux. Nous projetons de mettre en place un dispositif de mesure qui permettrait de mesurer : - le contenu en eau des horizons A et B à l’échelle de la placette forestière (en combinant des mesures de géophysique pour appréhender la réserve en eau (mesure de la profondeur du sol, estimation de la teneur en cailloux) et des mesures avec des sondes capacitives permettant de suivre l’évolution de la teneur en eau au cours du temps. - les flux de sève pour estimer la transpiration - la température de surface du couvert forestier ainsi que les variables climatiques standard (pluie, vent, température de l’air et humidité de l’air). Les différents termes (stocks hydriques, flux de sève et température de surface, paramètres climatiques) seront mesurés en continu ce qui permettra de relier les variations de flux, de stock hydrique et des grandeurs climatiques aux mesures de température de surface. Les mesures précédentes étant essentiellement locales. On cherchera, sur des journées intervenant après des périodes de sèches prolongées de faire un suivi spatialisé de la température de surface en utilisant un radiothermomètre imageur placé sur un versant opposé. L’étudiant devra au cours de son stage : - faire un point bibliographique sur l’utilisation de l’infrarouge thermique pour le suivi hydrique des couverts forestiers. Il pourra également étudier des jeux de données tels que ceux acquis dans les grands programmes internationaux. - participer à la campagne de mesure et aux traitements des données - analyser les résultats expérimentaux en essayant en particulier de dégager des relations entre l’écart de température de surface avec la température de l’air et le fonctionnement hydrique de l’arbre en lien avec la réserve en eau du sol. Conditions de stage Le stage sera encadré par André Chanzy (directeur de recherche) au sein de l’UMR Climat Sol et Environnement (Avignon). L’expérience sera réalisée en étroite collaboration avec l’Unité de Recherche Forestière Méditerranéenne d’Avignon et avec un étudiant en thèse qui se chargera de la partie suivi hydrique du sol. Une partie importante du travail sera réalisée sur le terrain. Le permis de conduire est souhaité. La rémunération du stagiaire est d’environ 600 €/mois pour stagiaire de niveau Bac + 5. La durée souhaitée du stage est de 4 à 6 mois. Une demi bourse de thèse est acquise sur le sujet (ANR) et une demande de co-financement a été faite auprès de l’ONF et de la région.