Description générale
La réserve utile maximale des sols (RUM) représente la quantité maximale d’eau qu’un sol peut contenir. Elle est conditionnée par de nombreux paramètres comme la texture, la profondeur de prospection des racines, la charge en cailloux ou encore la densité apparente. Elle s’estime à partir de sondages pédologiques réalisés sur le terrain le plus généralement à partir d’une fosse. Ce paramètre est une composante d’entrée au calcul de réserve en eau du sol (RU), qui représente l’eau réellement disponible dans le sol (à ne pas confondre avec la RUM qui représente la quantité maximale et non réelle). Ainsi, on peut assimiler la RUM à la taille d’un verre, la RU étant la quantité d’eau réellement présente dans le verre.
La carte de RUM des sols forestiers a été produite par le laboratoire SILVAE à l’aide des données de l’Inventaire forestier de l’IGN qui a mis à disposition les données recueillies sur les placettes (Drapier et al 2001). Ainsi 100307 placettes ont été utilisées pour la construction de la carte, 20596 pour sa validation et 3762 pour tester la pertinence des indices produits pour prédire la croissance de quelques essences (Piedallu et al 2011). La RUM a été estimée sur ces placettes pour lesquelles existent des descriptions de sol (plafonnées au premier mètre), qui peuvent être dissociées en deux horizons maximum. La RUM a été calculée à partir des données de texture à l’aide des classes de pédotransfert d’Al Majou (Al Majou et al 2008), et d’une estimation du volume de terre prospectable qui a été réalisée à l’aide des données de profondeur, de charge en cailloux, et d’affleurement rocheux. La spatialisation de ces informations a été faite par modélisation à l’aide de variables géologiques et topographiques, et ajout des résidus interpolés (la part inexpliquée du modèle). La qualité de la carte a été évaluée à l’aide d’un jeu de 20595 placettes. On obtient un R² de 0,35 et une erreur moyenne d’estimation de 34 mm pour une valeur variant entre 0 et 150 mm. Cette relativement faible valeur de R² s’explique en partie par des problèmes d’échelle, la prédiction de la carte étant fournie par pixels de 500 mètres de côté alors que la placette de validation donne une information à l’échelle de la fosse, sachant que la RUM peut fortement varier localement. Ces résultats soulignent la difficulté d’évaluer la pertinence de la carte avec des méthodes traditionnelles. Aussi, des tests visant à déterminer la capacité des valeurs cartographiées à expliquer la croissance de quelques essences françaises ont été réalisés. Ils montrent que les cartes produites sont liées de façon significative à la productivité de l’épicéa, du hêtre et du chêne sessile. On note également que les données de la carte ont une capacité prédictive proche de celles calculées avec les informations relevées sur la placette de l’inventaire forestier. La part de la variance expliquée des indices de fertilité de l’épicéa, du hêtre et du chêne sessile (Seynave 2005, 2008) est respectivement 18,6, de 11,5, et 11,7% en utilisant la RUM estimée sur les placettes, contre respectivement 14,9, 11, 5 et 16,2% lorsqu’on utilise les valeurs de RUM issues de la carte.
Limites d’utilisation
La RUM est complexe à calculer, et la méthode mise en œuvre pour la réalisation des cartes est fortement simplifiée. Ainsi, la profondeur d’enracinement et la densité apparente ne sont pas prises en compte bien que leur effet soit important. De même, l’évaluation de la profondeur du sol à 1 mètre maximum constitue une limite certaine. Au niveau des données de base, de nombreuses imprécisions ou erreurs sont attendues dues au grand nombre d’opérateurs, et à la difficulté d’évaluation des paramètres requis. Cela est particulièrement vrai pour les textures qui sont déterminées au toucher, et la charge en cailloux qui est estimée visuellement. Il est probable que la profondeur du sol soit sous-estimée lorsque la charge en cailloux est abondante, à cause de la difficulté de prospection. D’autre part, les classes de pédotransfert permettant de transformer les données de texture en capacité de rétention en eau ne permettent qu’une estimation assez grossière. Enfin, les méthodes de spatialisation utilisées ne permettent pas de prédire la variabilité locale de la RUM, alors que celle-ci peut être très importante. Aussi, il est déconseillé d’utiliser cette carte pour étudier la variabilité spatiale des RUM à des échelles très locales (massif, forêt), d’autres cartes, réalisées à haute résolution spatiale, pouvant être mis en œuvre à ces échelles.
La pertinence de ces données a été évaluée à l’échelle de la France, mais reste peu connue à des échelles plus fines, et n’a pas été déterminée hors forêt où elle est probablement moins bonne du fait de l’éloignement des points de mesure et des différences entre sols forestiers et non forestiers. De plus, il est possible que localement, les valeurs ne soient pas cohérentes avec la réalité. Pour une utilisation opérationnelle, il est ainsi recommandé de vérifier la cohérence locale des données sur le terrain.
Cette donnée est coproduite par l’IGN.
Les références bibliographiques
Al Majou, H., Bruand, A., Duval, O., Le Bas, C., Vautier, A., 2008. Prediction of soil water retention properties after stratification by combining texture, bulk density and the type of horizon. Soil Use and Management 24, 383-391.
Drapier, J., Cluzeau, C., 2001. La base de données écologiques de l’IFN. The NFI’s ecological data base. Revue Forestière Française 53, 365-371.
Piedallu C., Gegout JC., Bruand, A., Seynave I., 2011. Mapping soil water holding capacity over large areas to predict potential production of forest stands. Geoderma, 160, 355–366.
Piedallu C., Gegout JC., Perez V., Lebourgeois F., 2012. Soil water balance performs better than climatic water variables in tree species distribution modelling. Global Ecology and Biogeography,DOI: 10.1111/geb.12012
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Seynave, I., Gegout, J.C., Herve, J.C., Dhote, J.F., 2008. Is the spatial distribution of European beech (Fagus sylvatica L.) limited by its potential height growth? Journal of Biogeography 35, 1851-1862.
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