L’évapotranspiration désigne le processus par lequel l’eau liquide terrestre est renvoyée dans l’atmosphère sous forme gazeuse. Elle provient de la sublimation de la neige et de la glace ; de l’évaporation de l’eau libre (lac, mers…) ou contenue dans le sol, et enfin de la transpiration des plantes. C’est ce dernier phénomène qui nous intéresse.
Charles Warren Thornthwaite, un géographe et climatologue américain, a, le premier, mis en évidence le phénomène d’évapotranspiration en 1948.
Un évènement très quantifiable (en théorie)
L’évapotranspiration (ET, dans le langage international) s’exprime en millimètre d’eau évaporé, de la même manière que la pluviométrie. Elle a été mise en équation.
Pourquoi ?
Son évaluation était rendue nécessaire afin d’expliquer et de quantifier les transferts d’eau dans les écosystèmes. Cela permettait aussi de calculer les besoins en eau des forêts, des cultures agricoles et plus globalement pour la gestion de l’eau des espaces végétalisés naturels ou semi-naturels. Elle est aussi très utile pour estimer l’importance des îlots de chaleur en milieu urbain, ou les conséquences d’un changement de végétation d’un milieu.
Pour les curieux, il existe un site du ministère de la Transition écologique, qui explique le calcul de l’évapotranspiration potentielle : ICI
Prévoyez un peu d’aspirine en fin de lecture…
Concrètement, comment ça se passe ?
En réalité, l’évapotranspiration ne représente qu’une faible partie du cycle global de l’eau, mais elle assure la quasi-totalité du transfert de l’eau du sol et de la végétation vers l’atmosphère. Même si cette dernière est un réservoir d’eau minuscule comparé aux océans, sa grande mobilité et ses échanges permanents avec les masses océanique et terrestre, lui confèrent un rôle fondamental dans le cycle de l’eau.
À l’échelle mondiale, la différence entre l’évapotranspiration (0,84 % des flux d’eau) et les précipitations (1,2 %) est négative sur les terres émergées. Elle est positive sur les océans (5,1 % versus 4,6 %). En résumé, les océans évaporent plus d’eau qu’ils n’en reçoivent sous forme de précipitations. Heureusement, le ruissellement d’eau, des continents vers les océans, existe bel et bien pour remettre le cycle à niveau.
Retour sur la photosynthèse
Pour leur croissance, les plantes ont besoin, d’eau, de nutriments et de CO2, qu’elles absorbent et stockent grâce au processus de la photosynthèse (que tout le monde connait). Elles récupèrent de l’eau grâce à leurs racines, mais la retiennent aussi directement lorsqu’il pleut. Enfin, elles rejettent dans l’atmosphère de l’oxygène (O2) et de l’eau (H2O) en excès.
L’évapotranspiration est une composante essentielle du cycle de l’eau et du bilan hydrologique. On estime ainsi que 70% de l’eau totale reçue sur une zone (précipitation) est renvoyée dans l’atmosphère à travers le processus d’évapotranspiration, tandis que les 30% restants constituent un écoulement de surface et souterrain.
Les plantes utilisent l’énergie du soleil et le dioxyde de carbone (CO2) de l’air pour synthétiser des molécules de glucose (une sorte de sucre dont la formule chimique est (C6H12O6) et qui reste dans la plante pour la “nourrir”).
C’est la sève qui en circulant, à travers un réseau vasculaire végétal appelé xylème, rafraîchit la plante et apporte les sels minéraux principalement vers les feuilles. La transpiration sert de moteur et permet d’acheminer l’eau et les nutriments jusqu’aux feuilles, de réguler les flux de sève en fonction des besoins des plantes et des conditions de climat. Elle limite également l’échauffement des feuilles. Cette transpiration a lieu dans les feuilles au niveau des stomates, petites ouvertures rétractables situées sur les feuilles et au niveau des lenticelles réparties sur l’écorce du tronc et des branches de nombreux arbres.
Les stomates et les lenticelles se ferment donc sous l’effet des contraintes climatiques (sécheresse, vent) pour éviter une perte en eau trop importante.
La vapeur d’eau libérée dans l’air se nomme l’évapotranspiration.
Une vidéo très claire de Chantal Proulx qui nous explique tout ça ! Chantal Proulx est professeure de biologie au Collège de Bois-de-Boulogne (Québec).
Indispensable évapotranspiration des plantes
Un frein naturel aux inondations
L’été, lors de fortes températures – ce qui va sans doute être de plus en plus fréquent – l’évaporation directe de l’eau arrivant au sol est très forte. Les pluies d’orage n’ont pas le temps de pénétrer dans les sols, ce qui provoque de terribles inondations. Le phénomène est d’autant plus vrai que les sols sont nus ou artificialisés. Les végétaux réduisent ce risque puisqu’ils captent l’eau avant de la renvoyer vers l’atmosphère.
De même, plus l’air est sec, plus l’eau s’évapore vite dans l’atmosphère. L’évapotranspiration de la végétation va la retenir et la diffuser et ainsi réguler l’humidification de l’air.
L’évapotranspiration provoque le refroidissement de l’air
L’été, tout le monde apprécie l’ombre et surtout la fraîcheur d’un grand tilleul pour les déjeuners en famille ! En effet, il va réfléchir environ 20 % des rayons du soleil et refroidir l’air par évapotranspiration. Le taux d’humidité plus important va également contribuer à faire chuter de plusieurs degrés la température et la stabiliser. Que dire alors d’une balade en forêt ou dans un parc !
“Et vous, qu’en pensez-vous ?”
Quelques petites choses à savoir…
Un arbre à feuilles caduques rejette dans l’atmosphère autant d’eau qu’il en a captée. Un chêne adulte transpire ainsi jusqu’à 1 000 litres d’eau par jour. C’est cette eau qui servira à produire les nuages. Ainsi, grâce aux vents, il pourra pleuvoir à plusieurs centaines de kilomètres.
Les forêts tropicales ont un albédo plus faible que les cultures ou que les prairies des régions tempérées, mais leur évapotranspiration est très élevée, ce qui compense l’effet réchauffant lié à l’albédo.
Mesurer les arbres ? Un jeu d’enfant !
La surface d’un arbre adulte est complètement incroyable !
Il ne s’agit nullement de compter les feuilles, mais si vous mesurez leur surface totale (recto/verso…), que vous ajoutez celles du tronc et des branches, on s’approche des 100 ha. Sur seulement 1 m2 de surface au sol. Vous vous rendez vite compte que les échanges d’un arbre avec son milieu sont gigantesques…
En conclusion, le GIEC insiste sur le rôle de la végétation dans ses modèles climatiques et la nécessité de prendre en compte les effets biogéophysiques comme l’évapotranspiration dans la lutte contre le réchauffement. En effet, les chercheurs russes Anastassia Makarieva et Victor Gorshkov l’avaient théorisé en 2007 : le cycle de la pluie n’est pas dû à une action chimique ni physique, mais est le fruit d’une action mécanique, avec comme clef de voûte l’évapotranspiration.