Note publique d'information : Notre étude concerne le fonctionnement hydrique d'une hêtraie, située en Moselle.
La sécheresse de l'été 2003 nous a permis d'étudier la réponse du couvert à une forte
contrainte hydrique. La forte sensibilité des hêtres à la sécheresse édaphique s’est
traduite par une importante diminution des flux hydriques (flux de sève et transpiration).
Nous avons quantifié la participation des réserves d'eau contenue dans les arbres
(troncs, branches et feuilles). En conditions hydriques non limitantes, cette participation
est en moyenne de 16 % de la transpiration journalière. Au cours de la sécheresse,
elle a fortement augmenté (valeur maximale de 67 %). Nous avons aussi évalué le rôle
de réservoir d'eau des tissus élastiques du tronc. Le prélèvement d'eau dans ces tissus
fut plus intense au plus fort de la sécheresse, mais la participation de ces réservoirs
à la transpiration journalière restait très faible. Une campagne de mesure menée en
2008 à l'échelle de l'arbre a permis de distinguer les compartiments troncs et feuilles,
ce dernier étant environ dix fois moins important que celui des réserves hydriques
du tronc. Nous avons calculé les résistances hydrauliques des différents compartiments
de l'arbre (racines, tronc et couronne) et estimé la capacitance hydraulique du tronc
et des feuilles. Le modèle développé par Tuzet et al. (2003, 2007) est basé sur l'approche
du continuum sol-plante-atmosphère en combinant la modélisation des flux hydriques,
énergétiques, de la photosynthèse et de la régulation stomatique. Afin de compléter
notre analyse des flux et du fonctionnement des réservoirs d'eau, nous avons comparé
nos données aux simulations de ce modèle.
Note publique d'information : Our study concerned the hydraulic functioning of a temperate beech stand, located
in the state forest of Hesse, in Moselle (France). The 2003 summer was characterized
by a severe drought, which allowed us to analyze the canopy responses to a strong
water limitation. Using Eddy correlation measurements of evapotranspiration above
the canopy and individual measurements of tree sap flow extrapolated to stand scale,
we showed the high sensitivity of beech trees to an edaphic drought, that resulted
in a significant decrease of sap flows. Moreover, these measurements allowed us to
quantify the contribution of below ground water reserves (trunk, branches and leaves)
to tree water balanc. Under non-limiting conditions, this contribution accounted for
16% on average of daily transpiration. The amount of water withdrawn from the different
tissues of the trees showed a high temporal variability, depending on the climatic
demand and on the amount of daily transpiration. During the drought period, water
reserves contribution increased sharply, both in quantity and in proportion to the
daily transpiration, the maximum registered value was 67%. Moreover, we evaluated
the role of elastic tissues of the trunk as water reservoirs using micro- dendrometric
measurements. We observed an important water withdrawn from these tissues in August
(at the peak of drought), but these reservoirs contribution to transpiration was much
lower than the contribution of all the exchangeable water reservoirs together and
particularly the sapwood. A measurement campaign carried in 2008 at the tree level
allowed us to distinguish the trunk reservoirs from the leaves, the later being about
10 times lower than the trunk exchangeable water reserves. Based on these measurements,
we also calculated the hydraulic resistances of the different compartments (roots,
trunk and crown) and we estimated trunk and leaves hydraulic capacitances. In parallel
to this study, we developed a method to measure the water content in the trunk wood.
Soil-plant-atmosphere continuum is one of the most common approaches to represent
the hydraulic functioning of plants as well as the exchanges between the vegetation
and the atmosphere. The model developed by Tuzet et al. (2003, 2007) is based on this
approach combining modeling of water and energy fluxes, of photosynthesis and stomatal
regulation. In order to complete our analysis on water fluxes and on the functioning
of exchangeable water reservoirs, we compared our data to this model simulations.
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