Cartographie de l'évolution du stock d'eau disponible pour la végétation des sols forestiers lorrains, dans un contexte de changement climatique.

Nous avons modélisé sous SIG les différentes composantes nécessaires pour calculer le bilan en eau des sols, avec une résolution spatiale fine, inexistante auparavant. Ces données ont été validées, puis nous avons comparé différentes méthodes de calcul des bilans en eau et indices disponibles, mettant en évidence l'intérêt de l'utilisation de cartes de réserve en eau des sols mais aussi de déficit d'évaporation, très complémentaires. L'intérêt de ces indices au regard des données climatiques traditionnellement utilisées pour caractériser l'eau disponible pour les plantes (pluies, bilan hydrique climatique) a été démontré. Les cartes des indices calculés ont été validées avec les données disponibles ou collectées dans le cadre de cette étude, à des échelles allant de la France entière à la Lorraine, et jusqu'à la parcelle forestière. Les résultats, qui sont cohérents par rapports à des calculs réalisés ponctuellement à partir de calculs plus complexes, montrent que malgré les difficultés et les imprécisions liées à l'estimation de la RUM sur le terrain, il est possible de réaliser des cartes d'indices hydriques combinant des données de sol et de climat qui aient du sens y compris à l'échelle locale. Des jeux de cartes ont été produits pour la Lorraine pour différentes périodes passées, présentes, et futures. Elles ont permis de mettre en évidence une forte variabilité spatiale de la contrainte hydrique à l'échelle de la région. Les évolutions au cours des 50 dernières années montrent que la réserve en eau disponible pour les plantes a globalement diminuée en Lorraine, particulièrement dans le nord est de la région, et pour les périodes de printemps et d'été qui correspondent à la saison de végétation. Les diminutions de RU entre les périodes 1961-1985 et 1985-2010 peuvent atteindre localement 5% sur l'année, et jusqu'à 50 % pour les mois d'été dans les zones de faible RUM. En automne, une stagnation voire une augmentation de la réserve en eau peut être localement observée. Cependant, dans la plupart des cas, l'augmentation de la pluviométrie hivernale n'est pas utile au regard de la réserve utile pour les plantes, les sols lorrains étant généralement saturés en hiver. Des simulations pour les périodes futures montrent une diminution marquée de la ressource en eau, mais avec un large panel d'incertitudes selon le modèle utilisé. Elles confirment l'importance d'une approche saisonnière, la période de végétation (printemps et été) étant particulièrement affectée, avec des répercutions en automne. Ainsi, les diminutions prédites de RU estivales s'échelonneraient entre 10 et 70% selon le modèle PCM, et entre 40 et plus de 90% selon le modèle Hadcm3. L'étude des conséquences sur la ressource forestière de ces changements de ressource en eau est aujourd'hui un enjeu majeur pour une gestion durable de nos forêts.