Boisement, déboisement
Si l’agriculture irriguée constitue le plus gros consommateur d’eau, d’autres activités humaines peuvent modifier plus indirectement le bilan d’écoulement des cours d’eau, comme c’est le cas pour les changements de végétation. Parmi ces activités, les opérations de boisement et de coupes ont des conséquences sur les écoulements qui sont d’autant plus sensibles que les ressources en eau – notamment estivales – sont indigentes.
Si l’idée selon laquelle les forêts augmentent le débit moyen des rivières a été longtemps (et est encore) ancrée dans les esprits, les conclusions des travaux scientifiques, en dépit de la divergence des résultats, aboutissent à la conclusion inverse.
Puisque les écoulements résultent de la combinaison des pluies et de l’évaporation, c’est en modifiant ces paramètres que la forêt peut modifier les écoulements.
La végétation forestière augmente les pertes par évapotranspiration
L’évapotranspiration d’un milieu donné dépend à la fois de l’énergie disponible – le « pouvoir évaporant de l’atmosphère » – et de la quantité d’eau susceptible de répondre à cette demande – l’eau disponible. La végétation forestière peut modifier ces deux paramètres.
L’énergie disponible est la somme de Y énergie radiative et de l’énergie advective. Une végétation forestière présente une surface réceptrice irrégulière (on parlera de rugosité de surface) qui augmente le captage de la radiation incidente et diminue son albédo : la forêt dispose donc d’une quantité d’énergie radiative supérieure à celle de tout type de végétation, afortiori d’un sol nu. Par ailleurs, l’utilisation optimale de l’énergie convective permet l’évaporation de l’eau interceptée par la végétation forestière, ce qui entraîne une augmentation notable de l’évapotranspiration globale du milieu considéré. Braque a montré que le pouvoir évaporant de l’atmosphère d’une forêt du sud du Bassin Parisien était de 1/7 supérieur à celui de prairies voisines.
Par ailleurs, la forêt agit sur l’eau disponible pour l’évaporation, c’est-à-dire celle fournie par la pluie et l’eau du sol. L’importance de la réserve en eau du sol dépend des caractéristiques de celui-ci et, pour un même type de sol, de l’épaisseur de la tranche dans laquelle l’eau peut être prélevée : la forêt, généralement plus profondément enracinée qu’un autre type de végétation, dispose de réserves plus importantes. Pendant l’été hydrologique, la forêt évapore davantage, et plus longtemps, qu’un couvert végétal disposant de réserves moindres parce que moins profondément enraciné. Ainsi, au début de la saison humide, la reprise de l’écoulement sera plus tardive, à cause de la plus grande quantité d’eau prélevée sur les pluies incidentes pour la recharge de la réserve hydrique .
L’importance du rôle de la réserve hydrique est conditionnée par certains caractères du sol ou du climat :
– La première condition dépend du sol : il faut que le sol soit assez profond pour que la forêt puisse coloniser une épaisseur plus grande que ne le ferait un autre type de végétation. Un sol trop mince, de type ranker par exemple, n’offrirait guère de réserves plus abondantes à une végétation forestière qu’à une prairie dont les racines seraient susceptibles de coloniser toute l’épaisseur.
– Les autres conditions sont climatiques : le climat doit présenter des périodes de déficit hydrique, durant lesquelles la pluie ne satisfait pas la demande d’évaporation : sinon, l’évaporation n’est limitée que par l’énergie disponible, et peu importe la valeur de la réserve. Par ailleurs, il faut que les pluies d’hiver dépassent suffisamment l’évaporation pour permettre à ces réserves plus grandes de se reconstituer. En effet, si les précipitations sont trop peu abondantes, le sol n’est réhumecté que sur une faible profondeur et la reprise par l’évaporation est rapide, quel que soit le type de végétation; dans ce cas, c’est quasi exclusivement la hauteur des précipitations qui détermine l’évapotranspiration.
Du strict point de vue de l’utilisation optimale des réserves en eau du sol, ce n’est que lorsque ces trois conditions sont remplies que la forêt peut jouer un rôle majeur dans le bilan d’évaporation, et que ses conséquences sur le volume de l’écoulement annuel sont sensibles, voire essentielles. C’est le cas des régions qui connaissent des alternances de saisons sèches et humides, et plus encore lorsque la saison sèche est aussi la saison chaude (climats méditerranéens). Le rôle de l’enracinement forestier sur le bilan d’écoulement est d’autant plus important que les contrastes pluviomé- triques saisonniers sont plus marqués, les conditions climatiques favorables et les sols plus profonds.
Ces pertes résultant d’une meilleure utilisation de la réserve hydrique s’ajoutent aux pertes par interception pour expliquer le moindre écoulement des milieux forestiers.
La forêt tempérée n’augmente que très peu les pluies
On peut donc conclure que les pertes par évapotranspiration sont plus fortes pour un massif forestier que pour tout autre type de végétation, bien que ces différences soient très variables selon les conditions géographiques, les saisons et le type de forêt. Il faut voir maintenant si cette évaporation plus forte peut être compensée par des pluies plus abondantes, comme on l’a longtemps pensé.
Si la forêt augmente l’évaporation, il faut bien que cette évaporation se résorbe quelque part en précipitations. Tout le problème est de savoir si les conséquences peuvent être locales ou non. On peut être tenté de penser que c’est improbable, étant donné l’échelle des transferts de vapeur d’eau à la surface du globe, avec souvent des distances considérables entre l’endroit où se produit l’évaporation et celui où tombent les pluies qui en résultent.
La question se pose avec plus d’acuité dans les climats tropicaux humides que dans les climats tempérés pour des raisons évidentes liées aux aspects extrêmes à la fois de la végétation et des pluies. De nombreux travaux menés dans ces conditions climatiques ont généralement conduit à la conclusion que la forêt n’a pas de conséquence sur la pluviométrie locale’, la question reste largement ouverte pour ce qui concerne l’échelle régionale.
Même dans des conditions climatiques plus modérées – au moins du point de vue de la pluviométrie et de l’évaporation – il est possible que l’échelle à laquelle on se situe conditionne la réponse. Ainsi, les auteurs russes ont longtemps écrit que la forêt augmentait le volume des écoulements dans les immenses forêts d’Europe et d’Asie centrale, en raison de l’abondance des pluies. Mais, à l’échelle locale, si certains auteurs considèrent que la forêt peut augmenter les précipitations, c’est toujours faiblement. Les valeurs proposées en France vont de 1 ou 2 % pour des forêts de l’Est (Aussenac, 1970) à 5 à 6% en climat tempéré océanique (par effet topographique en pays plat, par effet thermique, et par captation des brouillards, Lambert, 1996) : des valeurs faibles, en tout cas, insuffisantes pour compenser le surplus de pertes par évaporation.
La conclusion est donc que la forêt a tendance à réduire les écoulements puisque le bilan : pluie – évaporation est plus faible dans les milieux forestiers que dans d’autres milieux.
Vidéo : Boisement, déboisement
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