Calibration et validation d’un modèle de bilan hydrique simplifié sur la station de Bambidie (Gabon). Caractérisation de l’évolution de l’eau du sol.

Durée : 5/6 mois (février/mars à septembre 2023) - Lieu : Centre de Recherches de Climatologie – UMR 6282 Biogéosciences - Université de Bourgogne

L’ANR DYVALOCCA (Dynamics, variability and bioclimatic effects of low clouds in western
Central Africa – https://dyvalocca.osug.fr/) étudie le rôle clé des nuages bas (Low-Level Cloud
Cover LLCC e.g. stratocumulus – Dommo et al. 2018) sur la dynamique du climat de l’Afrique
Centrale (Gabon et Congo). Ces nuages modulent le bilan radiatif de surface et par conséquent les
bilans d’énergie et de masse. Un des axes de ce projet vise à évaluer comment les LLCC affectent la
lumière disponible et le bilan hydrique. L’estimation de ce bilan est centrale pour évaluer l’état
hydrique du sol et les contraintes que cela engendre sur la végétation et plus particulièrement sur la
forêt. Afin de documenter ces éléments il convient de calibrer et valider un modèle de bilan
hydrique qui permettra de dériver des métriques de l’évolution de la contrainte hydrique.
Le présent travail s’appuiera tout d’abord sur les mesures réalisées par la station météorologique
complète récemment installée sur le site de Bambidie (Gabon). Les mesures météorologiques de
surface serviront de données de forçage pour un modèle de bilan hydrique simplifié à deux
réservoirs (Jacquart et Choisnel 1995). Ce modèle qui simule au pas de temps journalier le contenu
en eau extractible du sol nécessite à partir des propriétés du sol la calibration de la taille du
réservoir. Cette calibration sera complétée par la prise en compte du cycle de la végétation de la
zone. Les simulations seront ensuite comparées à des fins de validation aux mesures d’humidité des
sols conduites entre 5cm et 1m de profondeur. Une approche d’optimisation de la partition de la
taille des réservoirs superficiel et profond sera enfin conduite pour reproduire le plus fidèlement
possible l’évolution mesurée de l’humidité du sol.
Une fois calibré et validé, le modèle sera utilisé pour calculer l’évolution du remplissage du
réservoir d’eau du sol sur la période des mesures (mars 2020 à aujourd’hui). Nous chercherons à
caractériser les profils de bilan hydrique et les périodes de contraintes/déficits en eau pouvant
affectées la végétation. Pour cela des métriques/indicateurs seront proposés afin de synthétiser l’état
hydrique du sol. L’évolution du bilan hydrique sera également analysé au regard de la variation du
rayonnement direct et diffus.

Références :
Dommo A, Philippon N, Vondou D, Sèze G, Eastamn R (2018) The June–September Low Cloud Cover in Western Central Africa : Mean SpatialDistribution and Diurnal Evolution, and Associated Atmospheric Dynamics. Journal of Climate, DOI : 10.1175/JCLI-D-17-0082.1
Jacquart C., and Choisnel E., 1995, Un modèle simplifié de bilan hydrique à deux réservoirs utilisable en agrométéorologie, La Météorologie, série 8, 9, 29-44