Peser la terre pour suivre l’évapotranspiration

L'évaporation des surfaces continentales et la transpiration de la végétation sont des variables majeures du cycle de l’eau. L'évapotranspiration constitue plus des deux tiers de l'eau précipitée à l'échelle continentale. Cependant, ce flux "invisible" est difficile à caractériser et sa quantification est un véritable défi pour la communauté des hydrologues.  En effet, il est difficile de comprendre le fonctionnement d’un hydrosystème lorsque l’on a une incertitude pouvant dépasser 40% sur le principal paramètre de sortie.

Une équipe de chercheurs de plusieurs disciplines et de laboratoires, dont l’UMR METIS, a exploité des suivis à haute fréquence de gravimètres supraconducteurs permettant de mesurer les changements de masse d’un massif karstique de la Grande Montagne (Vaucluse). L’équipe a tiré profit de la configuration unique au monde du Laboratoire Souterrain à Bas Bruit (LSBB, UAR 3538), un site de l’infrastructure de recherche OZCAR qui possède deux gravimètres superposés, l’un en surface et l’autre à 512m de profondeur. La soustraction des signaux temporels entre ces deux gravimètres permet d’obtenir une chronique hydrologique d’une grande précision car elle est dépourvue d’effets globaux (e.g., marée, rotation des pôles) qui sont généralement difficile à corriger totalement des données d’un seul gravimètre. La grande qualité de ces chroniques permet donc d’interpréter de très petites variations de signal (de l'ordre de quelques nm/s²).

Cette étude a ainsi mis en évidence la détection de la perte de masse journalière du massif karstique liée au processus d'évapotranspiration, et permet donc de fournir une nouvelle approche novatrice d’estimation de l'évapotranspiration, complémentaire à d'autres méthodes traditionnellement utilisées.