Le panic érigé est un choix important pour la production de matières premières bioénergétiques, mais sa plantation en monoculture peut avoir un impact négatif sur les taux d'infiltration. Cela peut poser un problème important dans les zones qui ne bénéficient pas souvent d'une recharge substantielle des nappes phréatiques. En commençant ses recherches, M. Wine a appris que de nombreux facteurs devaient être pris en compte pour déterminer l'emplacement optimal pour l'installation des capteurs.

Recharge del'aquifère

Wine a utilisé les lysimètres METER G3 pour déterminer le drainage profond sous la végétation naturelle, le blé et le panic érigé afin d'améliorer notre compréhension du cycle de l'eau de base et du bilan hydrique associé à une monoculture de panic érigé à Woodward, dans l'Oklahoma. Il a installé les lysimètres et quelques capteurs d'humidité du sol METER dans l'aquifère alluvial de la rivière Beaver-North Canadian pour étudier la recharge, mais il a rencontré des difficultés avec l'installation des capteurs dès le début.

Considérations climatiques

Wine a notamment appris que les biocarburants n'ont pas beaucoup de succès sur son site de recherche : il n'y avait pas assez d'eau pour faire pousser du panic érigé.

Il précise : "Dans la plupart des endroits, il n'y a pas de recharge par les précipitations pendant de nombreuses années. Mais il y a des sites, comme les environnements subhumides, où l'infiltration peut être très importante en très peu de temps". Rétrospectivement, M. Wine estime qu'il "aurait davantage utilisé les données préliminaires pour déterminer plus efficacement la fréquence des événements de recharge".

Proximité du site de recherche

Autre difficulté : les chercheurs se trouvaient à Stillwater, dans l'Oklahoma, loin de leur site de recherche. L'expérience était protégée par des clôtures, mais après de longues absences, Wine devait souvent réparer les dégâts causés par le bétail. "Je dois vraiment féliciter ces instruments qui peuvent être piétinés de nombreuses fois par les vaches et dont le compartiment à piles se remplit d'eau", explique M. Wine. "Il suffisait de les dépoussiérer, de les sécher, d'insérer de nouvelles piles et ils fonctionnaient à merveille.

M. Wine ajoute que les chercheurs doivent tenir compte de la distance entre leur bureau et leur site de recherche car, dans son cas, les vaches auraient été moins problématiques si le trajet avait été de quinze minutes au lieu de trois heures dans chaque sens. Il ajoute : "Le choix d'un site de recherche proche nous aurait permis une plus grande flexibilité dans nos méthodes expérimentales ; par exemple, avec un site proche, nous aurions pu plus facilement effectuer des simulations de précipitations artificielles si une année particulière s'était avérée trop sèche pour que des événements de recharge naturelle puissent se produire."

L'emplacement adéquat des équipements fait la différence

Une fois que Wine a déterminé l'emplacement correct de ses instruments, il a enfin pu obtenir des données intéressantes.

Nous avons quantifié l'une de ces impulsions à la suite d'une tempête à l'aide de l'un des lysimètres. Nous disposons d'environ un an de données. Comme nous avons installé des lysimètres sur des sites adjacents en altitude (recharge diffuse) et en plaine (recharge concentrée), nous avons réussi à observer des différences importantes entre les flux de recharge sur ces sites proches.

Wine a l'intention de voir s'il peut reproduire les résultats de l'expérience lysimeter à l'aide de la modélisation numérique, car, dit-il, "les données semblent raisonnables, mais j'aimerais confirmer les mesures en raison des vaches qui font des ravages sur notre site". M. Wine est très enthousiaste car ces lysimètres fournissent les premières mesures physiques directes de la recharge diffuse et concentrée des eaux souterraines dans l'aquifère alluvial des rivières Beaver et North Canadian, et il est optimiste quant à la capacité de sa modélisation numérique à correspondre à cette série chronologique unique de mesures physiques directes de la recharge des eaux souterraines.

Lisez l'étude de Michael Wine dans Forest Ecology and Management (en anglais )

Découvrez les G3 lysimeter