Evapotranspiration (HU)

Traduction anglaise : Evapotranspiration

Dernière mise à jour : 10/04/2025

Quantité totale d'eau transférée vers l'atmosphère, du fait de l'évaporation de l'eau présente sur les différentes surfaces et de la transpiration des plantes.

Transpiration des plantes, évaporation et évapotranspiration

Dans le cas des plantes, la transpiration se définit par les transferts d'eau dans la plante et les pertes de vapeur d'eau au niveau des stomates de ses feuilles (voir figure 1).

Figure 1 : Échanges gazeux au niveau d'une feuille : Du gaz carbonique (CO₂) est absorbé. De l'oxygène (O₂) et de l'eau (H₂0) sont rejetés ; Source : article Wikipédia.

L'eau est récupérée dans le sol par le système racinaire, puis évacuée à la surface des feuilles par transpiration à travers les stomates et enfin évaporée vers l'atmosphère. C'est cette succession de mécanismes qui constitue l'évapotranspiration.

La distinction entre évaporation et évapotranspiration n'est cependant pas simple à faire et par mesure de simplicité on considère parfois que l'évapotranspiration correspond à la quantité totale d'eau transférée vers l'atmosphère, du fait de l'évaporation de l'eau présente au niveau du sol et des feuilles (eau interceptée en période de pluie) et de l'évaporation de l'eau transpirée par les plantes (voir figure 2).

Figure 2 : Évaporation et évapotranspiration ; Source : article Wikipédia.

Évapotranspiration potentielle et évapotranspiration réelle

Le taux d'évapotranspiration dépend de la quantité d'eau effectivement disponible dans le sol pour la végétation. En effet les végétaux sont capables de réguler leur consommation en eau en fonction des ressources disponibles. Lorsque ces ressources diminuent, ils diminuent leur consommation en fermant leur stomates. Il est donc important de distinguer l'évapotranspiration potentielle (ETP) qui correspond à la consommation en eau lorsque la ressource est illimitée et l'évapotranspiration réelle (ETR) qui correspond à l'eau effectivement prélevée du fait du caractère limité de la ressource.

Utilisation de l'évapotranspiration en hydrologie

Les données d'évapotranspiration sont de plus en plus utilisées en hydrologie générale pour la simulation en continu du fonctionnement des bassins versants et en hydrologie urbaine dans le cadre de la simulation continue des ouvrages. Leur prise en compte permet de représenter des mécanismes complexes comme la récupération progressive de la capacité d'infiltration des sols ou l'assèchement des ouvrages de stockage ou de stockage-infiltration utilisés pour une gestion plus durable des eaux pluviales.

Elles sont également utilisées en hydrologie urbaine, en particulier pour étudier le fonctionnement des solutions alternatives de gestion des eaux pluviales utilisant au moins en partie ce mode de restitution (voir Méthodes de dimensionnement des ouvrages de stockage restituant par évapotranspiration (HU)).

Leur utilisation pour évaluer l'impact bio-climatique de la végétation va également probablement se développer. L'évapotranspiration absorbe en effet de la chaleur et contribue à diminuer la température. Ce phénomène peut donc être utilisé pour lutter contre les ilots de chaleur urbains, en particulier en période de canicule.

Les données d'évapotranspiration potentielle sont disponibles localement sur le site de Météo-France sur des pas de temps journaliers ou horaires. Il est également possible d'utiliser des modèles simplifiés permettant de calculer les valeurs d'ETP journalières en fonction de la latitude.

Modélisation de l'évapotranspiration en hydrologie

Les modèles d'évapotranspiration les plus connus, comme celui de Penman et Monteith (voir https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89vapotranspiration) ont surtout été développés pour des applications en agronomie (évaluation de la disponibilité en eau des sols pour les plantes). Ils ne sont pas tous bien adaptés en hydrologie où l'on s'intéresse plutôt à l'inverse, c'est à dire à la capacité des sols à absorber l'eau de pluie. L'INRAE a ainsi évalué un grand nombre de formulations d’évapotranspiration potentielle (ETP) pour des applications de modélisation pluie-débit et a finalement proposé une nouvelle formule d’ETP permettant d’obtenir "de meilleurs résultats que l’ensemble des formulations testées, en termes de restitution des débits.". Voir https://webgr.inrae.fr/modeles/modele-devapotranspiration/.

Figure 3 : Comparaison des valeurs d'ETP journalières (en mm/j) fournies par trois méthodes avec les valeurs observées (courbe en rouge notée "climathèque") sur la station de Chusclan dans le Gard pour l'année 2007 ; notez la grande variabilité inter-journalière, même pour une même saison ; Source : Vannier et Braud, 2007.

Bibliographie :

• Vannier, O., Braud, I. (2012) : Calcul d’une évapotranspiration de référence spatialisée pour la modélisation hydrologique à partir des données de la réanalyse SAFRAN de Météo-France ; rapport de recherche irstea ; 22p. ; disponible sur hal.inrae.fr

Pour en savoir plus :

• Article de wikipédia