Evapotranspiration réelle et résistance du couvert d’une savane à Loudetia arundinacea (bassin du Kouilou, Congo-Brazzaville)

Measurement of savannah’s actual evapotranspiration and surface resistance in the Kouilou basin, Congo-Brazzaville

¹ Institut de Recherche pour le Développement, UR 060 « Clifa », B.P. 64501, 911 Avenue Agropolis, 34394 Montpellier cedex 5
² Laboratoire « Ecotrop », CIRAD - TA059/01, Avenue Agropolis, 34398 Montpellier cedex 5

^* georges.nizinski@ird.fr

Résumé

L’objectif de ce travail est d’estimer l’évapotranspiration réelle et la résistance du couvert d’une savane en utilisant la méthode du rapport de Bowen pour deux périodes contrastées, saison sèche et saison des pluies. La méthode du rapport de Bowen permet de quantifier l’évapotranspiration réelle de la savane à partir des mesures des gradients de température et d’humidité de l’air, du rayonnement net et du flux de chaleur dans le sol. Ses avantages en sont une rapidité de mise en place du dispositif de mesure, une résolution temporelle des mesures inférieure à une heure, une continuité des mesures, une bonne intégration des hétérogénéités du flux de chaleur latente d’évaporation du couvert. Ce dispositif est adapté aux recherches agro-météorologiques et éco-physiologiques faites en milieu tropical avec des équipes restreintes. La fiabilité de cette méthode a été appréciée par comparaison avec l’équation Monteith et la méthode de l’équation du bilan hydrique. Cette savane est dominée à 90% par Loudetia arundinacea (Pointe Noire, Congo). Les résultats présentés sont issus de mesures qui ont duré 24 jours, du 18 septembre au 11 octobre 1998 : (a) du 18 au 29 septembre (« saison sèche »), la rétention en eau du sol a été inférieure à 70% de la réserve à la capacité au champ (de 63 à 70% de R_CC; stress hydrique sévère; T/ETP de 0,2 à 0,4); (b) du 30 septembre au 11 octobre (« saison des pluies »), la rétention en eau du sol a été de 90 à 92% de R_CC; stress hydrique négligeable; T/ETP de 0,73 à 0,77). La résistance du couvert moyenne journalière issue du rapport de Bowen a été de 317 s m⁻¹, avec 355 s m⁻¹ pour la « saison sèche » et de 279 s m⁻¹ pour la « saison des pluies ». Les valeurs de l’ETR cumulée de la savane issues du rapport de Bowen, de la méthode du bilan hydrique et de l’équation de Penman-Monteith sont respectivement de 58,6, 57,8 et 56,2 mm, avec une ETR moyenne journalière de 2,4-2,4 et 2,3 mm jour⁻¹, l’ETR moyenne journalière étant de 2,4, 1,5 et 2,2 mm jour⁻¹ en « saison sèche » et de 2,5, 3,4 et 2,5 mm jour⁻¹ en « saison des pluies ».

Abstract

The aim of this work is to study the actual evapotranspiration and surface resistance of the savannah using the Bowen-ratio method for two contrasted periods, dry and rainy season. The Bowen-ratio method was used for the assessment of the actual evapotranspiration from the temperature and specific humidity differences, net radiation and the soil heat flux measurement: its advantages are a rapidity of installation, a temporal resolution of measurement inferior to an hour and a good integration of the heterogeneousness of the savannah’s latent flux of vaporization. This method is adapted to the eco-physiological studies in the tropical conditions with reduced teams. The reliability of this method has been assessed by comparison with the Monteith equation and the soil-water balance method in a 90% Loudetia arundinacea dominated savannah (Pointe Noire, Congo). Our results relate to the period from 18 September to 11 October 1998 (24 days): (a) from 18 to 29 September (« dry season »), the soil-water content was inferior than 70% of the soil-water content at field capacity (63-70% of R_FC; large soil-water stress; T/E_P from 0.2 to 0.4); (b) from 30 September to 11 October (« rainy season ») soil-water content close to 90-92% of R_FC; no soil-water stress; T/E_P from 0.73 to 0.77). The mean daily surface resistance issued from the Bowen-ratio method was 317 s m⁻¹, 355 s m⁻¹ during the « dry season » and 279 s m⁻¹ during the « rainy season ». The total actual evapotranspiration (E_a) issued from the Bowen-ratio method, Penman-Monteith equation and soil-water balance method were, respectively of 58.6–57.8 and 56.2 mm, with the mean daily E_a of 2.4-2.4 and 2.3 mm day⁻¹ (2.4-1.5 and 2.2 mm day⁻¹ in « dry season » and of 2.5-3.4 and 2.5 mm day⁻¹ in « rainy season »).