Estimation de l'effet biophysique Albédo sur l'impact climatique de l'utilisation des cultures intermédiaires : Exemple de cas sur le site Icos de Lonzée

Abstract

L’introduction de cultures intermédiaires (CI) permettant de couvrir les sols en période automnale/hivernale est une pratique qui présente de nombreux intérêts agronomiques et environnementaux, dont l’amélioration potentielle du bilan carbone de l’activité culturale. Au-delà de cet effet dit biogéochimique, la modification de l’état de la surface induit un effet dit biophysique, par la modification de sa réflectivité (albédo), ce qui peut provoquer un forçage radiatif et donc affecter le climat. Ce travail a pour but d’évaluer le forçage radiatif induit par l’introduction de CI (moutarde en 2017 et avoine/féverole en 2019) dans la rotation culturale sur le site de la tour à flux ICOS de Lonzée et de le comparer au bilan carbone du site. En l’absence de dispositif expérimental pairé (sol nu/CI), une méthodologie a été développée pour déterminer l’albédo de référence (sol nu) nécessaire au calcul du forçage radiatif. Une approche de modélisation de l’albédo sol nu sur base des mesures in situ et une approche de mesure de l’albédo par outil satellitaire ont été testées. Pour la première approche (in situ), la teneur en eau du sol en surface et l’indice de clarté ont été identifiés comme les variables directrices principales de l’albédo sur sol nu. Une régression multilinéaire a été construite sur base de ces deux variables. La deuxième approche (satellitaire) a permis, sur base des données Sentinel-2 et d’une combinaison des indices NDVI et BSI, d’identifier des parcelles adjacentes avec sol nu et d’estimer leur albédo au moment où la parcelle ICOS avait une CI. L’approche est prometteuse mais souffre d’un manque de représentativité temporelle, la présence de nuages rendant beaucoup d’images inutilisables en période de CI (automne/hiver). Pour l’obtention d’un forçage radiatif, la première approche (in situ) a été privilégiée. Ainsi, pour une variation moyenne d’albédo de 5%, un forçage radiatif de -5,4 W.m−2 a été observée. De plus, pour une rotation de culture dans laquelle la CI serait introduite une année sur deux dans les mêmes conditions qu’en 2019 à Lonzée,le forçage radiatif, par unité de surface, sur une période de 100 ans pourrait entraîner une diminution des émissions de 𝐶𝑂2 atmosphérique de 2,8 𝑘𝑔C𝑂2-eq. m−2 (7,6 tC.ha−1). Cette information vient apporter plus d’intérêt à la CI qui était déjà valorisée pour ses nombreux services écosystémiques.