Évapotranspiration

Définition

L'évapotranspiration est une quantité variable ou physique utilisée en agrométéorologie qui consiste en la quantité d'eau (rapportée à l'unité de temps) qui depuis le sol passe dans l'air à l'état de vapeur en raison de l'effet conjoint de la transpiration des plantes et de l'évaporation, directement du sol.

Schéma de l'évapotranspiration :

L'évapotranspiration est le résultat de la compétition de plusieurs facteurs selon la nature du sol, le climat, l'espèce agraire, la technique de culture. Ces facteurs ne peuvent pas être considérés séparément car l'évapotranspiration est le résultat complexe de leurs interrelations. La quantité de chaleur nécessaire pour l'évaporation (passage de l'état liquide à l'état gazeux) est de 2257 kJ/kg (20 °C); c'est le processus inverse, sans condensation à nouveau.

Explications

L'évapotranspiration est un processus par lequel les êtres vivants (végétaux surtout) perdent de l'eau sous forme de vapeur. Elle correspond à une perte d'eau due à deux phénomènes : l'évaporation de l'eau du sol et des système aqueux, et la transpiration des plantes et animaux.

En botanique, le phénomène d'évapotranspiration et à l'origine de la montée de la sève dans les vaisseaux.

La valeur de l'évapotranspiration joue un rôle important dans l'hydrologie ainsi que dans l'agriculture et l'horticulture ainsi que dans le calcul de la demande mondiale en eau. Voir la formule de Penman.

Évaporation et transpiration

Dans l'échange constant d'eau entre les océans, les continents et l'atmosphère, l'évaporation est le mécanisme par lequel l'eau est renvoyée dans l'atmosphère sous forme de vapeur; Dans son sens le plus large, il s'agit également de l'évaporation du caractère biologique des plantes, connu sous le nom de transpiration et qui constitue, selon certains, la fraction principale de l'évaporation totale.

Cependant, bien que les deux mécanismes soient différents et indépendants, il n'est pas facile de les séparer, puisqu'ils interviennent habituellement simultanément; de ce fait dérive l'utilisation du concept plus large de l'évapotranspiration qui les englobe.

Cycle hydrologique et équilibre énergétique

L'évapotranspiration est une composante importante du cycle de l'eau et de l'équilibre. On estime que 70 % de l'eau totale reçue par une zone (précipitation) est renvoyée dans l'atmosphère à travers le processus, tandis que les 30 % restants constituent un écoulement de surface et souterrain.

En plus d'être une composante du cycle hydrologique, l'évapotranspiration intervient dans l'équilibre calorifique et dans la redistribution de l'énergie par les transferts qui interviennent avec les changements d'état de l'eau, permettant ainsi un équilibre entre l'énergie reçue et l'énergie perdue.

La connaissance des pertes d'eau à travers le processus permet d'avoir une approche de la disponibilité de la ressource et par conséquent une meilleure distribution et gestion de celle-ci peut être faite.

Sous-types

Il existe trois types d'évapotranspiration à prendre en compte dans les études climatologiques :

• l'évapotranspiration potentielle (ETp),
• l'évapotranspiration de référence ou évapotranspiration réelle (ETo),
• l'évapotranspiration des cultures (ETc).

L'évapotranspiration potentielle et l'évapotranspiration réelle détermine la quantité d'eau donnée pour les données climatiques, qui peuvent s'évaporer ou s'évapotranspirer dans certaines conditions climatiques. La différence entre les précipitations et l'évapotranspiration potentielle donne le bilan hydrique climatique.

L'ETC (évapotranspiration des cultures) est l'évapotranspiration d'une plante en croissance dans des conditions définies, notamment les conditions de l'eau, la fertilité du sol et d'autres conditions de croissance.

Le coefficient de culture (Kc) est un rapport sans dimension utilisé pour relier l'évapotranspiration des cultures (ETc) à l'évapotranspiration de référence (ETo), à un moment donné avec l'équation : Kc = ETc / ETo.

Application

En termes appliqués, peut-être l'une des références les plus connues du phénomène d'évapotranspiration provient de la climatologie et de la considération et de l'utilité de l'évapotranspiration comme indicateur de l'aridité des différentes zones, basée sur un long enregistrement des différents éléments climatiques dans un certain nombre suffisant d'années.

Cependant, lorsque l'évapotranspiration a pris une place importante, c'est dans l'évaluation des volumes d'eau concernés, qui ont un intérêt en soi, qui sont indispensables dans les tâches de planification et de gestion des ressources en eau, dans certaines études environnementales et dans la quantification des demandes en eau de la végétation, en particulier des cultures.

Facteurs

Les facteurs qui interviennent dans le processus d'évapotranspiration sont divers, variables dans le temps et dans l'espace et peuvent être regroupés dans ceux de l'ordre climatique, ceux liés à la plante et ceux associés au sol.

Cette diversité de facteurs, d'une part, a donné lieu à des orientations différentes face au phénomène complexe et aux différentes réponses à son estimation; a favorisé, d'autre part, le développement d'une série de concepts tendant à atteindre une plus grande précision des idées en se référant au phénomène et se pose comme une tentative de considérer les différentes conditions de climat, sol et culture prévalant au moment où le phénomène arrive.

Ces définitions ou concepts, entre autres, sont les suivants : utilisation consommatrice, évapotranspiration potentielle, évapotranspiration de référence ou culture de référence, évapotranspiration réelle et culture de référence.

⭐ Voir aussi la réserve d'évapotranspiration (ou réservoir d'évapotranspiration) ci-dessous.

Mesure de l'évapotranspiration

L'évapotranspiration peut être mesurée ou estimée. La mesure de l'évapotranspiration peut être réalisée par :

• Méthodes directes;
• Méthodes indirectes.

L'évapotranspiration est mesurée directement sur des instruments appelés lysimètres, qui peuvent être de différents types. Les principaux types de lysimètres sont :

• Lysimètre à percolation;
• Lysimètre de pesage mécanique;
• Lysimètre flottant.

La mesure indirecte ne nécessite pas de définir un système comme le font les lysimètres. En fait, la teneur en humidité du sol est mesurée et l'ET est déterminé par l'équation de continuité. Certaines des méthodes pour déterminer la teneur en humidité du sol sont :

• Méthode gravimétrique, méthode de pesée ou méthode en serre;
• sonde neutronique.

Réservoir d'évapotranspiration

Le réservoir d'évapotranspiration (TEvap) est un système de traitement simplifié qui peut être utilisé pour traiter l'eau des toilettes domestiques (eaux grises).

TEvap est un système basé sur le sol et les plantes, présenté comme une alternative aux systèmes conventionnels de traitement des eaux usées, consistant en un réservoir rectangulaire imperméable rempli de couches de différents substrats et recouvert de plantes à croissance rapide telles que les plantes à feuilles larges, comme la banane, la papaye ou le Taioba.

Le TEvap fonctionne comme une chambre de digestion anaérobie dans sa partie inférieure; et comme une nappe construite avec un écoulement souterrain, dans ses couches intermédiaires et supérieures. Un tel système réduit le besoin de post-traitement de l'effluent, car il est conçu pour que l'effluent soit totalement absorbé par les installations dans des conditions de fonctionnement normales

En rapport avec "évapotranspiration"

• condensation

  

  La condensation est le changement d'état de la matière qui est sous forme gazeuse (généralement des vapeurs) et qui se transforme en liquide.

• évaporation

  

  L'évaporation est un processus physique qui consiste en un passage lent et progressif d'un état liquide à un état gazeux, après avoir acquis suffisamment...

• évapotranspiration potentielle

  

  Une évapotranspiration potentielle ETP est la quantité maximale d'eau susceptible d'être évaporée par évapotranspiration sous un climat donné par un couvert...

• évapotranspiration réelle

  

  L'évapotranspiration réelle est la quantité totale d'eau qui s'évapore du solsubstrat et des plantes lorsque le sol est à son taux d'humidité naturel.