Sécheresse, chaleur et canicule : des aléas climatiques à surmonter

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Les aléas du climat sont les divers incidents ou accidents qui peuvent perturber le développement des plantes, voire les détruire. Par définition, la résilience permet de surmonter tous types d'aléas, dont sécheresse, chaleur et canicule. Un tour d'horizon de ces phénomènes pour en comprendre les mécanismes.
Sécheresse, chaleur et canicule : des aléas climatiques à surmonter 6

Un flétrissement passager chez les plantes annuelles à feuillage développé (ici, les bettes) est le signe d’une insuffisance de la réserve en eau du sol.
J.-P. Thorez | Solutions pour un jardin résilient

 

Ces explications sont issues du livre Solutions pour un jardin résilient de Jean-Paul Thorez. 

La sécheresse

Le manque d’eau peut être fatal à la plupart des cultures, car toutes les plantes ne sont pas capables de faire des réserves à la manière des cactées. Au jardin, comme dans la nature, tous les processus physiologiques chez les plantes se déroulent en présence d’eau. L’eau est la base de la solution du sol, qui contient tous les sels minéraux nutritifs et permet leur absorption par les plantes. La plante herbacée ne se maintient ferme que si ses cellules sont en turgescence, c’est-à-dire gorgées d’eau. Il faut de 300 à 900 litres d’eau, selon les conditions, pour élaborer 1 kg de matière sèche végétale. Un légume vert du jardin renferme 90 % d’eau environ ! Bref, l’eau est essentielle au jardin, c’est pourquoi la sécheresse y constitue un aléa majeur. Pour bien comprendre ce que signifie la sécheresse pour les plantes, il faut aller voir dans le sol. C’est, en effet, le sol qui constitue leur principal réservoir d’eau.

Le va-et-vient de l’eau

Le sol constitue une étape vitale du cycle de l’eau. Il reçoit les précipitations et en stocke une partie, celle qui ne ruisselle pas ou n’est pas rapidement évaporée. Cette évaporation constitue une partie du processus de retour de l’eau à l’atmosphère. L’autre partie est assurée par les plantes, qui transpirent par des ouvertures de leurs feuilles, les stomates. L’ensemble des deux phénomènes est appelé « évapotranspiration ».

Circulation de l’eau dans le sol et la plante.
F. Claveau | Solutions pour un jardin résilient

En arrivant au sol avec les précipitations, une partie de l’eau – 10 % environ – s’évapore immédiatement. L’autre partie humecte les premiers centimètres de terre. Si celle-ci est perméable, l’eau descend par gravité à travers crevasses, fissures et pores, et humidifie peu à peu les couches profondes. Une partie de l’eau infiltrée est retenue par le sol comme par une éponge grâce à ses composants colloïdaux : l’humus et les argiles. Si la couche superficielle est imperméable, il n’y a pas de transfert en profondeur. La cause de cette imperméabilité peut être la rétention de l’eau par les forces de capillarité s’exerçant dans les pores du sol, notamment lorsque celui-ci est sec. Un sol desséché « boit » mal.

Mais ce qui gouverne avant tout la perméabilité d’un sol, c’est sa texture, autrement dit sa teneur en particules fines ou grossières. L’argile donne les particules les plus fines, ce qui explique que les sols argileux soient relativement imperméables. De plus, certaines argiles gonflent en absorbant de l’eau, bloquant celle-ci. Les particules de limon sont d’un calibre supérieur à celles des argiles, ce qui confère a priori aux sols limoneux une certaine perméabilité. Mais elles ont la propriété, sous l’effet de l’impact des gouttes de pluie, de s’ordonner comme les tuiles d’un toit ou les écailles d’un poisson, fermant la route à l’eau.

C’est le phénomène de battance, bien connu des agronomes et des agriculteurs. Les particules de sable, plus grosses que celles de limon, laissent passer l’eau en toutes circonstances. L’humus – fraction organique du sol – est un véritable ciment biologique. Il stabilise la structure, consolide les pores, et favorise donc la circulation de l’eau. L’activité biologique de la terre, enfin, joue un rôle essentiel dans l’économie de l’eau : le réseau de galeries souterraines entretenu en permanence par les taupes, les vers de terre, les collemboles et autres insectes, est un véritable système de drainage couplé à un système d’irrigation ! Par ailleurs, les innombrables bactéries, champignons microscopiques et actinomycètes qui peuplent les horizons superficiels transpirent eux aussi. Ils sont des agents actifs de l’assèchement des sols, notamment à la sortie de l’hiver, lorsque les premiers rayons du soleil stimulent leur activité. C’est ce qui nous permet de commencer à travailler la terre. Phénomène qui n’a pas échappé à la sagesse populaire : « Février remplit les fossés, c’est à mars de les assécher. »

L’évapotranspiration

L’évapotranspiration, concept employé par les agronomes et les climatologues, correspond à l’addition, sur une surface donnée, de l’évaporation purement physique et de la transpiration des êtres vivants. L’évapotranspiration potentielle (ETP) est le pouvoir évaporant de l’atmosphère sur un sol avec couvert végétal disposant d’eau en abondance, et donc pouvant transpirer sans limitation. C’est par conséquent un maximum théorique. Dépendant de la température et de l’ensoleillement, elle n’est pas la même dans toutes les régions.

Que se passe-t-il dans un sol nu soumis à la sécheresse ? Celui-ci commence par perdre 30 à 40 litres d’eau par mètre carré par évaporation. Puis la couche de terre sèche finit par isoler de l’atmosphère les couches plus profondes. Si le sol est couvert de végétation, l’évapotranspiration réelle est, bien sûr, plus forte qu’en sol nu. La surface de feuilles est deux à dix fois celle du sol recouvert. On comprend l’intérêt de désherber en cas de sécheresse. Lorsque le « point de flétrissement » est atteint, en cas de sécheresse, un courant d’eau capillaire s’établit depuis la profondeur. Ces remontées sont importantes lorsqu’il existe une nappe à faible profondeur. C’est le cas bien connu des cultures en marais telles que celles des hortillonnages. L’eau peut remonter jusqu’à 1 mètre au-dessus du niveau de la nappe dans un sol limoneux et être utilisée par les racines. On a décrit des remontées de 40 mètres depuis la nappe de la craie jusqu’aux sols sus-jacents. Sous nos climats, l’évapotranspiration est supérieure aux précipitations dès le printemps et jusqu’à l’automne. Cela rend l’arrosage nécessaire, au moins pour les cultures dont l’enracinement superficiel est incapable d’exploiter les réserves profondes du sol. Diverses techniques jardinières abaissent artificiellement l’évapotranspiration : implantation de haies brise-vent, mulching, binage, ombrage, bassinage des plantes délicates, etc.

Lors d’un été sec, la pluie ne restitue au sol, au mieux, que 10 à 30 % de l’eau perdue par l’évaporation et la transpiration des plantes. Les réserves d’eau du sol s’épuisent jusqu’à avoisiner zéro au moment où la plupart des cultures sont en pleine croissance. Par exemple, un pied de tomate en production exposé au soleil et au vent peut consommer jusqu’à 4 litres d’eau par jour. Cette eau ne peut être restituée que par l’arrosage, même s’il est possible de limiter les pertes d’eau grâce aux techniques de résilience évoquées plus haut.

Lorsqu’il pleut à la belle saison, l’activité « évapotranspirante » de la végétation mobilise aussitôt l’eau reçue. Le sol ne garde que le surplus, l’intégrant dans sa réserve utile. Seule est « efficace » la fraction des précipitations excédant l’évapotranspiration réelle. Si d’aventure la capacité de la réserve utile est dépassée, une partie de l’eau descend vers la nappe.

La capacité de rétention du sol

Les agronomes appellent « capacité de rétention en eau » d’un sol le poids d’eau contenu dans la terre, rapporté au poids sec de celle-ci. Le chiffre dépend principalement de la teneur en argile et en humus. Une partie de cette capacité correspond à de l’eau qui est retenue tellement fortement par les particules du sol qu’elle en devient inutilisable par les plantes : c’est ce qu’en termes techniques on appelle « humidité au point de flétrissement permanent ». L’autre partie est la « réserve utile », la bien nommée, qui comprend elle-même une fraction facilement utilisable et une autre dite « réserve de survie ». Au-delà de la capacité de rétention, il y a l’eau de gravité ou de saturation, celle qui s’égoutte après une pluie (phénomène du ressuyage).

Les sols argileux renferment quatre à cinq fois plus d’eau que les sols sableux, mais ils en retiennent fortement la moitié. En dépit de cela, ils peuvent fournir facilement aux plantes deux fois plus d’eau que les sols limoneux et trois à quatre fois plus que les sols sableux. En pratique, ces sols argileux sont plus résilients à la sécheresse que les autres. Ils auront besoin de moins d’eau par arrosages, et ceux-ci pourront être plus espacés. Ces mêmes sols seront, en revanche, moins résilients à l’excès d’eau, ce qui pourra se révéler problématique au moment de travailler le sol.

Les réserves d’eau du sol.
F. Claveau | Solutions pour un jardin résilient

Que la terre du jardin ait une bonne capacité de rétention d’eau du fait de sa texture de surface, c’est bien, mais cela ne suffit pas. Il faut également qu’elle soit suffisamment profonde pour être explorée utilement par les racines des plantes. Alors qu’un tapis de graminées exploite une couche de terre limitée à une trentaine de centimètres, une betterave envoie son pivot à plus de 1 mètre de profondeur et un pied de pomme de terre descend à 2 mètres. Les arbres s’approvisionnent en eau, pour la plupart, dans le premier mètre du profil. D’où l’importance de disposer d’un sol profond dans une optique de résilience à la sécheresse. Pour une profondeur de 1 mètre, on obtient des valeurs de réserve utile allant de 70 mm d’eau pour un sol sableux grossier à 200 mm d’eau pour un sol limono-argileux, exprimées en hauteurs de précipitations.

Si vous souhaitez en apprendre davantage sur la sécheresse en France, la sécheresse et les plantes ou encore ce qu’est le stress hydrique, vous trouverez d’autres explications et réponses dans le livre Solutions pour un jardin résilient de Jean-Paul Thorez.

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Chaleur et canicule

Les jours de forte chaleur sont très inégalement répartis sur le territoire français. Le Nord-Ouest y échappe largement, tandis que de larges zones du Sud-Est et du Sud-Ouest comptent plus de 20 jours avec températures supérieures à 30 °C. La canicule est un moment de chaleur exceptionnelle. Elle s’accompagne d’un fort ensoleillement et d’une sécheresse, ce qui augmente fortement l’évapotranspiration potentielle (voir p. 48). Certains végétaux ligneux souffrent alors particulièrement. Leur feuillage brunit, se dessèche, tombe, suite à un déséquilibre brutal dans l’alimentation des plantes en eau, entre les besoins des feuilles qui transpirent et les apports d’eau par les racines.

Une sécheresse brutale faisant suite à une période pluvieuse… On parle alors de « folletage ». Le poirier est réputé sensible à ce trouble physiologique, notamment la variété ‘Conférence’, qui préfère une atmosphère fraîche. Certaines plantes en meurent brutalement, par apoplexie ou embolie.

25 juillet 2019 : des records de températures maximales battus.
F. Claveau | Solutions pour un jardin résilient

Le rayonnement solaire intense accompagnant la canicule peut également dessécher les jeunes plants fraîchement repiqués n’ayant pas encore repris, et cela, même s’ils ont été copieusement arrosés. Il peut également « cuire » certains végétaux (pommes de terre déterrées, par exemple). La chaleur ne convient pas à toutes les plantes, notamment au potager, particulièrement au moment des semis. Quelques graines à ne pas semer s’il fait plus de 20 °C : céleri, chou de Bruxelles, chou frisé, chou-navet (rutabaga), épinard, fenouil, fève, mâche, panais, poireau, petit pois.

 

Jean-Paul Thorez

 

Si vous souhaitez en apprendre davantage sur les différents aléas climatiques, le changement climatique, mais aussi comment s’adapter à celui-ci, vous trouverez d’autres explications et réponses dans le livre Solutions pour un jardin résilient de Jean-Paul Thorez.

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L’évapotranspiration dans le sable

Nombre de jardins de bord de mer se situent sur du sable presque pur. On pourrait s’attendre à ce que la sécheresse y fasse des ravages. En réalité, la couche superficielle de sable sec, très meuble, agit comme un mulch freinant l’évaporation. Donc, même s’il ne pleut pas, la terre reste humide juste audessous. De plus, le mulch minéral empêche le sol de trop chauffer.

Attention : une couche de mousse, paille ou herbe sèche absorbe une très grande proportion des averses qui peuvent survenir. Les mousses peuvent absorber six fois leur masse en eau.

À noter également que le sel apporté par les embruns (en gros à moins de 500 mètres de la mer) ne subsiste pas dans le sol, étant très vite lessivé par les précipitations.

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