Modélisation des impacts de la plantation d’arbres exotiques sur l'hydrologie du bassin de Soarano à l'aide du modèle SPHY
Intérêts et risques des espèces à croissance rapide sur l'eau?
Dans le cadre de l’appui de Nitidæ au programme Eaurizon d’adduction en eau potable géré par la Métropole du Grand Lyon et l’Agence de l’eau Rhône Méditerranée Corse au sein de la Région Haute Matsiatra à Madagascar, des reboisements sont effectués. A la demande des populations locales, des essences exotiques à croissance rapide sont fréquemment choisies pour leur croissance rapide et leur utilisation en bois de construction ou bois énergie. Toutefois, malgré cet avantage, le choix de ces espèces peut poser question quant à leur impact sur la biodiversité dans le cas d’espèces envahissantes et sur la ressource en eau. En effet, leur croissance rapide leur confère des besoins en eau pour la transpiration relativement importants. Ainsi, si ces plantations limitent le ruissellement et améliorent l’infiltration de l’eau, elles mènent également à un prélèvement plus élevé. Un stage a été effectué en 2020 pour évaluer l’impact potentiel de ces plantations à l’aide d’un modèle hydrologique.
Le modèle SPHY
Différents scénarios de conversion des savanes (10%, 30% ou 50% des savanes) en plantations (Eucalyptus, Acacia, Pin ou agrumes) ou une savanisation complète ont été testés. Le modèle utilisé est SPHY (Spatial Processes in Hydrology model), mécaniste et spatialement distribué qui intègre les principaux mécanismes du bilan hydrologique (évapotranspiration, ruissellement, drainage, etc.) et prend en compte les différents besoins en eau de la végétation (utilisation d’un coefficient cultural Kc) et les profondeurs des racines.
Les scénarios d’occupation du sol : a) Référence, b) Plantation d'arbres à 10%, c) Plantation d'arbres à 30%, d) Plantation d'arbres à 50%, e) Future projection, f) Savanisation
Augmentation de l'humidité du sol et diminution des débits des rivières
Les résultats montrent que la quantité d’eau dans les différentes couches du sol augmente avec les plantations, toutes espèces confondues et diminue dans le cas de la savanisation. L’impact sur la diminution du ruissellement surpasserait l’augmentation de la demande en eau. En revanche, ce même impact entraine une diminution du débit de la rivière à l’exutoire du bassin versant, pouvant atteindre une diminution de 30% du débit dans le cas de plantation de 50% d’Eucalyptus. La comparaison entre les espèces reste toutefois difficile car la bibliographie sur les données d’entrée (notamment le coefficient cultural lié à la transpiration et la profondeur des racines) dans le contexte particulier de la zone d’étude est trop limitée et nous n’avons pas les mesures de terrain nécessaires pour un calibrage adapté du modèle.
Impact positif mais prudence nécessaire
Cet exercice de modélisation apporte tout de même des informations utiles sur l’impact des plantations exotiques sur la ressource en eau. L’impact sur le débit à l’exutoire souligne l’importance de la localisation des plantations, notamment par rapport aux sources. Par ailleurs, la réduction significative du ruissellement montre les impacts positifs dans la gestion des risques d’inondations, dans la réduction de l’érosion et dans la disponibilité de l’eau pour les cultures non irriguées.
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