L'évapotranspiration joue un rôle essentiel dans le cycle hydrologique en permettant le transfert d'eau des sols et de la végétation vers l'atmosphère :
Le transfert d'eau vers l'atmosphère
L'évapotranspiration regroupe l'évaporation directe de l'eau du sol et la transpiration des plantes, contribuant à la formation de vapeur d'eau dans l'atmosphère. Bien qu'elle représente une faible part de l'eau totale de l'hydrosphère (0,04 %), elle est cruciale pour maintenir les échanges entre les réservoirs terrestres et atmosphériques.
La redistribution des précipitations
L'eau transférée dans l'atmosphère par évapotranspiration participe à la formation des nuages et des précipitations, alimentant ainsi le cycle de l'eau sur les continents. Ce processus compense en partie le déficit d'évaporation des océans par rapport aux précipitations.
La régulation climatique locale
L'évapotranspiration influence les conditions locales en humidifiant l'air et en régulant les températures, notamment dans les zones végétalisées. Par exemple, les plantes libèrent de grandes quantités d'eau dans l'air, ce qui contribue à rafraîchir les environnements urbains et à limiter les îlots de chaleur.
La gestion des ressources en eau
Sur les bassins continentaux, plus de 60 % des apports pluviométriques sont dissipés par évapotranspiration, ce qui en fait une composante majeure du bilan hydrique. Elle est donc déterminante pour évaluer la disponibilité en eau pour les écosystèmes et les activités humaines.
Il existe plusieurs méthodes pour mesurer l'évapotranspiration dans les écosystèmes, chacune ayant ses avantages et ses limites. Voici les principales techniques utilisées :
Les méthodes directes
- Lysimètres de pesage : Ces dispositifs mesurent directement la perte d'eau d'un volume de sol contenant de la végétation1. Ils sont précis mais coûteux et limités à des zones restreintes.
- Évapotranspiromètres : Ce sont des cuves contenant un volume de sol représentatif du champ, avec un couvert végétal. La variation de poids du système indique l'évapotranspiration.
Les méthodes indirectes
- Méthode du rapport de Bowen : Cette technique utilise des mesures de gradient de température et d'humidité de l'air à deux niveaux au-dessus de la surface.
- Méthode de la covariance des turbulences : Elle mesure les fluctuations rapides de la vitesse verticale du vent et de la concentration en vapeur d'eau.
- Méthode aérodynamique simplifiée : Cette approche combine les avantages de la méthode du rapport de Bowen et de la méthode aérodynamique combinée, nécessitant moins de mesures.
Les méthodes basées sur la télédétection
Des algorithmes utilisant des données satellitaires permettent d'estimer l'évapotranspiration à grande échelle. Parmi eux :
- SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land)
- METRIC (Mapping Evapotranspiration with High Resolution and Internalized Calibration)
- GloDET (Global Daily Evapotranspiration)
Les méthodes de calcul
La formule de Penman-Monteith est largement utilisée pour calculer l'évapotranspiration potentielle (ETP). Elle combine le bilan énergétique et la méthode de transfert de masse, nécessitant des données météorologiques telles que le rayonnement, la température, l'humidité de l'air et la vitesse du vent.
Le choix de la méthode dépend de l'échelle spatiale et temporelle souhaitée, de la précision requise, et des ressources disponibles. Les méthodes directes sont plus précises mais limitées spatialement, tandis que les méthodes basées sur la télédétection permettent des estimations à grande échelle.
