Dynamique des flux du bilan hydrique et propriétés hydrodynamiques d’une parcelle forestière tropicale : Modélisation avec Hydrus-1D et étude de cas dans la Mata Atlântica, à São Francisco Xavier, au Brésil

Details

Supervisors

Javaux, Mathieu ; De Simone Borma, Laura

Faculty

Faculté des bioingénieurs

Degree label

Master [120] : bioingénieur en sciences et technologies de l'environnement, à finalité spécialisée

Abstract

frLa Forêt Atlantique brésilienne, autrefois étendue sur environ 1,36 million de km², ne subsiste aujourd’hui qu’à l’état fragmenté. Face à cette déforestation massive, la reforestation est devenue un enjeu majeur pour restaurer la biodiversité et les services écosystémiques. Toutefois, l’effet de cette régénération sur le cycle de l’eau reste incertain. Si le couvert forestier favorise l’infiltration et la structuration des sols, l’évapotranspiration accrue peut réduire la recharge souterraine. Comprendre ces compromis est essentiel pour concilier restauration écologique et gestion durable de l’eau. Ce mémoire s’inscrit dans le cadre d’un projet de recherche conjoint entre l’INPE (Brésil) et l’UCLouvain (Belgique) et porte sur une parcelle forestière régénérée naturellement depuis une quarantaine d’années à São Francisco Xavier. Les propriétés hydrodynamiques du sol ont été mesurées à différentes profondeurs, puis intégrées dans le modèle Hydrus-1D pour simuler la dynamique hydrique du profil entre 2019 et 2024. Deux scénarios de prélèvement racinaire ont été testés : avec ou sans compensation racinaire. Les résultats montrent que le modèle restitue correctement la saisonnalité du bilan hydrique, avec une infiltration et un drainage concentrés en saison humide et une évapotranspiration soutenue toute l’année mais réduite en saison sèche. L’introduction de la compensation racinaire accroît la transpiration réelle et réduit le stress hydrique cumulé mais tend à intensifier l’assèchement en période de sécheresse prolongée. De manière inattendue, les prélèvements en eau se sont accentués dans les horizons intermédiaires (30–50 cm) plutôt qu’en profondeur, suggérant une stratégie d’exploration latérale du profil racinaire. Ces résultats, bien qu’ayant révélé certaines limites, contribuent à caractériser le fonctionnement hydrique d’une forêt secondaire régénérée de la Mata Atlantica et à évaluer la pertinence de la compensation racinaire dans Hydrus-1D. Ils mettent en évidence les atouts mais aussi les limites de cette représentation et soulignent la nécessité d’analyses locales détaillées pour mieux comprendre le rôle des forêts régénérées dans la dynamique éco-hydrologique tropicale.