Zachytávání srážek

V hydrologii se zachycování srážek týká procesu, při kterém je meteorická voda zadržována listy , větvemi a smetí a nikdy nedosáhne povrchu půdy. Vědecká definice tohoto pojmu závisí na tom, zda jej vědci chápou jako tok nebo jako zásobu.

Hydrologická studie tohoto jevu je důležitá, protože pokud je rostlinný porost dostatečně hustý (typicky lesní porost) a nízký, umožňuje mechanický účinek zachycení kinetické energie meteoritických vod, čímž přispívá k přímé ochraně proti erozivní síle srážek. a zabránění doplňování půdní vody .

Výzkum

Studie

Vyhodnocení odposlechu lze provést měřicími metodami v malém měřítku v laboratoři nebo ve velkém měřítku v terénu. Nejjednodušší metodou je rozlišovat mezi srážkami nad lesním porostem a srážkami dosahujícími země. Toto měření se provádí pomocí srážkoměrů .

Několik studií od padesátých let ukazuje, že roční zachycení dopadajících srážek uzavřenými porosty představuje 15 až 30% u tvrdých dřevin a 25 až 45% u jehličnanů (vyšší procento kvůli stálezelenému charakteru jejich listů), který deště zachycuje i v zimě ).

Tradiční výzkum hydrologického modelování se zaměřuje především na srážky odposlechu podle baldachýnem z lesů a zanedbává odposlech na zem, přestože se jedná o důležitý mechanismus (s přihlédnutím celková odposlech může zdvojnásobit v hodnotovém vyjádření), který předchází infiltrace nebo odtoku .

Vodní bilance rostlinného krytu

Analýza osudu srážek přicházejícího na lesním porostem ukazuje, že na začátku lijáku, většina z vodní kapky jsou zachyceny krytem a více či méně rychle odpaří, aniž by proniklo do listů (odpařování v závislosti na vodoměrné stupni z vzduch, v závislosti na síle větru ). Když je listí nasyceno, distribuce další dešťové vody se kromě zachycení a evapotranspirace distribuuje do:

Vodní bilanci rostlinného krytu lze tedy vyjádřit dvěma obecnými vzorci:

Vertikální a horizontální zachycení

Vertikální zachycení nastává na úkor srážek, zatímco horizontální zachycování je „zachycení vegetace kapiček mlhy, které poté dosáhnou země kapáním nebo odtokem podél kmenů“. Tento proces je původem konkrétních rostlinných útvarů, jako jsou oblačné lesy (Nebelwald) na Kanárských ostrovech nebo některé pobřežní lesy v Chile . Toto horizontální zachycení bylo prokázáno různými experimenty využívajícími mlhové senzory orientované na převládající vítr během mlhavých epizod a které mohou poskytnout další pitnou vodu regionům, které ji nemají.

Zachycení srážek a eroze

Erozivita (erozivní síla) deště závisí na jeho fyzikálních vlastnostech (průměry kapek a jejich rychlost dopadu na zem). Terminál rychlost je dosažena pádu vodních kapek v určité výšce: 4 m / s pro kapičky 1 mm v průměru a pádu z výšky 2,2 m; 9,3 m / s pro kapičku o průměru 6 mm a výšce kapky 7,2 m. Kapky vody zachycené listím se šíří po povrchu rostlin, spojují se a znovu klesají, když gravitační síla převyšuje síly napětí . Zachycování podporuje vytváření velkých kapek a protože vrchlík mnoha lesů přesahuje 8 metrů, je často dosahováno maximální rychlosti téměř 10 m / s (36 km / h). Nízký vrchlík tím, že zachycuje celý déšť nebo jeho část, omezuje efekt stříkající vody (stříkající voda ), ale vysoký vrchlík nechrání povrch země před úderem . Eroze půdy je však omezena v hustých tropických lesích s vysokým baldachýnem kvůli jejich střední vrstvě, která dosahuje míry pokrytí 100% (míra zachycení vrchní vrstvy, vrchlíku, je však nižší než v lesích mírného pásma protože intenzita dešťů je tam silnější), jejich velké lesní porosty a jejich stromy s vysoce vyvinutým kořenovým systémem se stabilizační rolí.

Poznámky a odkazy

  1. (in) „Zachycování“ v Hubert HG Savenije, Water Encyclopedia: Surface Water and Agricultural , Wiley Publishers,2005
  2. Pierre Birot, Rostlinné útvary světa , Higher Education Publishing Company,1965, str.  164.
  3. (in) AMJ Gerrits, HHG Savenije, L. & L. Hoffmann Pfister, „  New technology to measure forest floor interception - an application in buk forest in Luxembourg  “ , Hydrology and Earth System Sciences , vol.  11, n O  22007, str.  696-697 ( číst online ).
  4. (in) JD Ovington, „  Srovnání srážek v různých lesích  “ , Forestry: An International Journal of Forest Research , sv.  27, n o  1,1 st 01. 1954, str.  41-53 ( DOI  10.1093 / lesnictví / 27.1.41 ).
  5. (in) AJ Rutter, AJ Morton a PC Robins, „  Prediktivní model zachycování srážek v lesích. II Zobecnění modelu a srovnání s pozorováním v některých porostech jehličnanů a tvrdého dřeva  “ , Journal of Applied Ecology , sv.  12, n o  1,Duben 1975, str.  367–380.
  6. Gilbert Aussenac, „Zachytávání  srážek lesními porosty  “, La Houille blanche , n os  7-8,devatenáct osmdesát jedna, str.  531 ( číst online ).
  7. (in) Gerrits, AM J HHG Savenije, L. & L. Hoffmann Pfister. „  Nová technologie pro měření zachycení lesních podlah: aplikace v bukovém lese v Lucembursku  “ , Hydrology and Earth System Sciences , sv.  11, n O  22007, str.  695 ( číst online ).
  8. Charles Hüttel, Země a život , Národní společnost pro ochranu přírody a aklimatizaci Francie,1975, str.  192.
  9. (in) JF Nagel, „  Fog Precipitation is Table Mountain  “ , Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society , sv.  82, n o  354,Říjen 1956, str.  452-460 ( DOI  10.1002 / qj.49708235408 ).
  10. Marie-France Cicéri, Bernard Marchand, Sylvie Rimbert , Úvod do vesmírné analýzy , Armand Colin,2012, 216  s. ( číst online ).
  11. (in) Ross Gunn, Gilbert D. Kinzer, „  Terminální rychlost kapek vody klesá ve stagnujícím vzduchu  “ , Journal of Atmospheric Sciences , sv.  6, n O  4,Srpna 1949, str.  243-248.
  12. (in) Robinson, RC Ward Hydrology. Principy a procesy , IWA Publishing,2017, str.  97.
  13. (en) Gordon VV. Stuart, Pamela J. Edwards, „  Concepts about Forests and Water  “ , Northern Journal of Applied Forestry , sv.  23, n o  1,Březen 2006, str.  12.
  14. Frédéric Fournier, Albert Sasson, ekosystémy tropických lesů v Africe , Orstom,1983, str.  268.

Podívejte se také

Související články

externí odkazy