Estimating Evapotranspiration Using the SEBAL Model and Remote Sensing: Spatiotemporal Dynamics in Quara District, Northwest Ethiopia
Cette étude utilise le modèle SEBAL avec des données de télédétection Landsat-8 pour quantifier la dynamique spatio-temporelle de l'évapotranspiration dans le district de Quara, dans le nord-ouest de l'Éthiopie, démontrant l'efficacité des approches de bilan énergétique basées sur les satellites pour la gestion des ressources en eau dans les régions semi-arides à faibles données.
Article original sous licence CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Ceci est une explication générée par l'IA de l'article ci-dessous. Elle n'a pas été rédigée ni approuvée par les auteurs. Pour une précision technique, consultez l'article original. Lire la clause de non-responsabilité complète
L'eau est la monnaie invisible de la terre, circulant constamment entre le sol, les plantes et l'air. Ce mouvement, connu sous le nom d'évapotranspiration, est une combinaison de deux processus : l'évaporation directe de l'eau du sol et la vapeur d'eau libérée par les plantes lorsqu'elles respirent. Dans les régions sèches et semi-arides, où l'eau est rare, comprendre exactement quelle quantité d'eau est perdue dans l'atmosphère est crucial. Les agriculteurs doivent savoir combien irriguer, et les gestionnaires de l'eau doivent planifier l'avenir. Pendant des décennies, mesurer cette perte a été difficile, reposant souvent sur des stations météorologiques qui ne racontent l'histoire que pour un seul point, laissant de vastes paysages dans l'obscurité.
Une équipe de chercheurs issus d'universités éthiopiennes a désormais cartographié cette perte d'eau invisible à travers le district de Quara, dans le nord-ouest du pays. En utilisant un modèle informatique sophistiqué appelé SEBAL, qui signifie Surface Energy Balance Algorithm for Land (Algorithme de bilan énergétique de surface pour la terre), ils ont transformé des images satellites en une image détaillée de la consommation d'eau. Le modèle fonctionne en observant l'énergie qui frappe la surface de la Terre. Tout comme une personne ressent de la chaleur en se tenant au soleil, la terre absorbe l'énergie solaire. Cette énergie doit bien aller quelque part ; elle chauffe soit l'air, soit réchauffe le sol, soit est utilisée pour transformer l'eau liquide en vapeur. En calculant la quantité d'énergie restante après avoir chauffé l'air et le sol, les chercheurs ont pu déterminer exactement quelle quantité d'eau se transformait en vapeur et montait vers le ciel.
L'étude s'est concentrée sur la saison sèche de 2020, analysant des images satellites prises à quatre dates spécifiques entre janvier et avril. Les chercheurs ont utilisé des images du satellite Landsat-8, qui capture la Terre avec une grande précision, permettant de voir les champs individuels, les forêts et les sols nus. Ils ont combiné ces images avec des données de stations météorologiques et des cartes d'élévation du terrain pour construire un tableau complet du cycle de l'eau du district. Le résultat fut une série de cartes montrant exactement où l'eau était utilisée et comment cette utilisation changeait au fil du temps.
Les résultats ont révélé un paysage de contrastes saisissants. Dans les zones couvertes par une végétation dense ou des cultures irriguées, la terre libérait activement de grandes quantités de vapeur d'eau. Dans ces zones vertes, la perte d'eau quotidienne atteignait jusqu'à 9,63 millimètres par jour. En revanche, les sols nus et les zones rocheuses, où aucune plante ne poussait et où le sol était sec, perdaient très peu d'eau, avec des taux chutant jusqu'à 0,68 millimètre par jour. Les cartes ont montré que l'emplacement de la perte d'eau n'était pas aléatoire ; il suivait la terre elle-même. Les vallées et les zones proches des rivières, où le sol restait humide et la végétation épaisse, présentaient systématiquement une perte d'eau élevée. Les terrains plus hauts et plus secs, avec une herbe clairsemée ou de la roche exposée, montraient très peu de perte.
À mesure que la saison sèche progressait de janvier à mars, la quantité d'eau perdue dans l'atmosphère augmentait généralement. Cette hausse suivait l'augmentation de la chaleur et l'assèchement du sol dans les zones qui dépendaient de la pluie. En mars, la perte d'eau atteignit son sommet, poussée par le soleil intense et le manque d'humidité dans les champs pluviaux. Cependant, en avril, le schéma a légèrement changé. Bien que l'air soit resté chaud, la perte d'eau quotidienne a légèrement diminué. Les chercheurs suggèrent que cela était probablement dû aux tout premiers signes de la saison des pluies à venir, qui a pu ajouter un peu d'humidité dans le sol, ou peut-être que les agriculteurs ont réduit leur irrigation en préparation des pluies.
L'étude a également mis en évidence la puissance de l'utilisation des satellites pour résoudre des problèmes locaux. Dans une région où les stations météorologiques sont rares et dispersées, la méthode basée sur les satellites a offert un moyen de voir l'ensemble du tableau à la fois. Les chercheurs ont constaté que le modèle fonctionnait bien, produisant des résultats qui correspondaient aux quelques mesures au sol dont ils disposaient. Cette approche offre un outil pratique pour la gestion de l'eau en Éthiopie et dans d'autres régions arides. En sachant exactement quels champs boivent le plus d'eau et quelles zones s'assèchent, les responsables peuvent prendre de meilleures décisions sur l'endroit où envoyer l'eau, comment protéger les cultures et comment se préparer aux sécheresses. Ce travail prouve qu'observer depuis l'espace peut fournir une vue claire et détaillée de l'eau qui soutient la vie sur le sol.
Noyé(e) sous les articles dans votre domaine ?
Recevez des digests quotidiens des articles les plus récents correspondant à vos mots-clés de recherche — avec des résumés techniques, dans votre langue.