African Monsoon Multidisciplinary Analyses
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MODELISATION DE LA DYNAMIQUE DE LA VEGETATION HERBACEE SAHELIENNE : EXEMPLE DU MODELE NUMERIQUE STEP
Yan Tracol - CESBIO
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La végétation terrestre est une composante majeure du système climatique couplé "Océan-Atmosphère-Biosphère". Son rôle dans la variabilité saisonnière, inter annuelle et à long terme du régime des précipitations en Afrique de l'Ouest doit cependant être précisé. C'est l'un des objectifs du projet AMMA que d'analyser la contribution de la composante végétation dans la variabilité du phénomène de la mousson africaine et en retour d'étudier les effets de cette variabilité sur la dynamique et le fonctionnement de la végétation. Le modèle STEP (Sahelian Transpiration and Evaporation Production model) présenté ici est un modèle de fonctionnement de la végétation herbacée en zone sahélienne. Il a pour but de simuler le bilan hydrique et l'évolution temporelle de la masse herbacée épigée et hypogée des plantes annuelles. Au pas de temps journalier, il permet de prendre en compte les principaux processus comme la photosynthèse, la respiration autotrophe, la sénescence, la transpiration, l'évaporation et l'infiltration de l'eau dans le sol. Les données d'entrée du modèle, sont de type climatique (précipitations principalement, rayonnement, évapotranspiration potentielle, température, vitesse du vent, …) ou édaphiques (texture, profondeur racinaire, …). L'optimisation du modèle est réalisée en confrontant les simulations aux mesures de masse herbacée et d'humidité du sol. Trois principaux paramètres de calage, la biomasse initiale au début de la saison, l'efficience maximale de conversion de l'énergie lumineuse en matière végétale et la surface spécifique foliaire sont utilisés. Le triplet de paramètres pour lequel le coût (écarts entre les mesures et les simulations) est le plus faible et inférieur à l'incertitude sur les mesures de terrain est sélectionné. Au cours de cette présentation, nous illustrerons les simulations à l'aide de données obtenues sur le Gourma Malien et nous analyserons en particulier les effets de la variabilité des précipitations sur la dynamique de la strate herbacée. L'interface du modèle comme son organisation seront détaillés tout au long de la séance à partir d'exemples choisis pour être représentatifs de la qualité du modèle. Le modèle sert également à dériver des indicateurs du fonctionnement de la végétation herbacée comme le WUE (Water Use Efficiency ou efficience d'utilisation de l'eau) et le LUE (Light Use Efficiency ou efficience d'utilisation de la lumière). Le suivi de leur évolution peut servir d'indicateur de la dégradation ou non du milieu étudié.