Description générale
Valeur moyenne mensuelle du bilan hydrique climatique pour une saison ou l’année entière, calculée sur la période 1961-1990 (en mm d’eau). Elle représente la quantité de pluie disponible pour les plantes, une fois les besoins en évaporation et en transpiration satisfaits. Elles sont calculées par la différence entre les précipitations (P) et l’évapotranspiration potentielle (ETP estimée selon la méthode de Turc (Turc, 1961)).
Les composantes élémentaires (précipitations, températures et rayonnement solaire nécessaires au calcul de l’ETP Turc) sont modélisées selon une méthodologie propre à chacune d’entre elles (Bertrand et al, 2011, Piedallu et al, 2007, Lebourgeois et Piedallu, 2005), pour chaque mois de l’année, avant d’être assemblées pour la période considérée et validées avec un jeu de données indépendantes.
Principales limites d’utilisation
Chacune des composantes du bilan hydrique climatique a été validée séparément avec un jeu de données indépendantes, permettant de déterminer la qualité des prédictions à l’échelle de la France. On obtient pour les précipitations annuelles un R² de 0,78 sur la donnée annuelle avec une RMSE de 136 mm (pour des valeurs moyennes de la période 1996-2007, variant principalement entre 300 et 2400 mm, et mesurées sur 471 postes). Le moins bon modèle est obtenu en décembre (R² = 0,66) et le meilleur en juillet (R² = 0,85). Une validation sur 88 postes avec des mesures de Météo-France donne pour le rayonnement solaire annuel un R² de 0,82 avec une RMSE de 227 MJ/m² (pour une donnée variant principalement entre 2500 et 6800 MJ/m²). Les meilleures prédictions sont obtenues en hiver (R² = 0,89 pour janvier et décembre), les valeurs les plus faibles étant obtenues en été. On a ainsi un R² de 0,82 pour mars, de 0,62 pour juin, et 0,73 pour septembre. Pour les températures, une validation du modèle a été faite pour la période 1996-2007 à partir de mesures sur 493 postes, on obtient un R² de 0,93 sur la donnée annuelle avec une RMSE de 0,54°C (pour des valeurs variant principalement entre -10 et + 16°C). Le moins bon modèle est obtenu en juin (R² = 0,91) et le meilleur en mars (R² = 0,94). Le calcul du bilan hydrique climatique est une estimation de l’eau disponible pour les plantes très simplifiée, qui ne prend pas en compte de nombreux paramètres, au premier rang d’entre eux la capacité du sol à stocker l’eau. De ce fait, les déficits hydriques sont exagérés par rapport à la réalité. D’autre part, les données de base sont issues de modèles présentant des imprécisions non homogènes dans l’espace, qui peuvent se cumuler lors de leur assemblage. La pertinence de ces données élémentaires a été évaluée à l’échelle de la France mais reste peu connue à des échelles plus fines, il est possible que, localement, les valeurs ne soient pas cohérentes avec la réalité. D’autre part, une forte variabilité des conditions peut exister au sein d’un pixel d’1 km, du fait de variations locales induites par exemple par la topographie.
Les références bibliographiques
Bertrand, R., Lenoir, J., Piedallu, C., Riofrio-Dillon, G., de Ruffray, P., Vidal, C., Pierrat, J.C., Gegout, J.C., 2011. Changes in plant community composition lag behind climate warming in lowland forests. Nature 479, 517-520.
Lebourgeois F., Piedallu C., 2005. Appréhender le niveau de sécheresse dans le cadre des études stationnelles et de la gestion forestière? Notion d’indices bioclimatiques, méthode d’estimation de l’évapotranspiration potentielle. Revue forestière Française LVII, volume 4/2005, p331-356.
Piedallu, C., Gégout, J.C., 2007. Multiscale computation of solar radiation for predictive vegetation modelling. Ann. For. Sci. 64, 899-909.
Turc, L., 1955. Le bilan d’eau des sols : relations entre les précipitations l’évaporation et l’écoulement. Annales Agronomiques 6, 1-131.