Influence structurante des zones humides en milieu semi-aride : De la dynamique de la disponibilité en eau aux structures paysagères dans une savane d’Afrique australe
Soutenance de thèse
06/11/2025
14:00:00
Alexis Roy, ESE
IDEEV - Salle Rosalind Franklin
Thèse co-dirigée par Florence Hulot et Kamel Soudani.
Résumé Les zones arides recouvrent environ 40% de la surface de la Terre et regroupent un ensemble d’écosystèmes où la limitation de la ressource en eau constitue un élément structurant de leur écologie. Dans ces zones climatiques arides, on peut trouver des écosystèmes où la présence d’eau est plus ou moins intermittente, qu’on appelle des zones humides, et qui constituent à la fois des hotspots de biodiversité et des réservoirs importants de carbone terrestre. En milieu aride, elles sont aussi une source majeure d’hydratation pour la faune et abritent des espèces spécifiques. Si la contribution des paramètres climatiques aux grandes dynamiques spatiales est bien étudiée, la relation entre ces paramètres, la dynamique de remplissage et d’assèchement des zones humides et l’organisation spatiale à différentes échelles de la végétation est pour l’instant peu étudiée. Pourtant, notre hypothèse est que ces paramètres sont intimement liés par la limitation de la disponibilité en eau. C’est le cas en Afrique australe, qui subit un changement climatique particulièrement intense, et dont les impacts sur les zones humides sont encore mal compris et décrits.
Dans ce contexte, comment la disponibilité et les dynamiques de l’eau dans les zones humides structurent-elles le paysage et le fonctionnement des savanes d’Afrique australe ? Pour cela, nous nous sommes intéressés au Parc National de Hwange, situé au Zimbabwe, où les impacts humains autres que climatiques sont limités. Le suivi des zones humides temporaires en milieu aride est complexe. Tout d’abord, nous avons confirmé une hausse significative des températures depuis 1986. Grâce à une méthode de télédétection, nous avons pu documenter les dynamiques saisonnières de remplissage et d’assèchement entre 1986 et 2020, et quantifier la fréquence de présence d’eau. Nous avons ainsi mis en évidence un décalage de deux mois entre le pic de précipitations et le remplissage maximal des zones humides, marquant la distinction entre aridité climatique (précipitations et température) et aridité écologique (disponibilité réelle en eau). L’analyse a aussi révélé que la transition du pompage diesel au pompage solaire a augmenté la présence d’eau durant la saison sèche aux points d’eau artificiels. Cette disponibilité accrue favorise la formation de piosphères, des gradients de végétation dégradée autour des points d’eau, dus à la concentration de la faune en période de sécheresse. En utilisant un modèle de saturation d’un indice de végétation, nous avons montré que la taille des piosphères dépend directement de la fréquence de présence d’eau de surface. Enfin, une méthode de démixage spectral nous a permis de détecter une réduction significative des surfaces en eau dans les zones humides intermittentes, corrélée à la hausse des températures observée depuis 1986. Si la couverture végétale n’était pas directement influencée par le climat, elle était significativement liée à la surface d’eau, elle-même en diminution dans un contexte de réchauffement climatique au sein des zones humides temporaires. Nous avons ainsi montré que si le climat joue un rôle essentiel dans les variations hydrologiques des zones humides, la disponibilité en eau est le principal facteur influençant les dynamiques paysagères à proximité de celles-ci, avec des effets contrastés selon leur fréquence de présence d’eau de surface.
Composition du jury
- Pr Daniel Gilbert, Université de Franche-Comté, Rapporteur et examinateur
- Dr Annelise Tran, Université de Montpellier, Rapporteure et examinatrice
- Pr Ludwig Jardillier, Université Paris-Saclay, Examinateur
- Pr Gema Parra, Universidad de Jaén, Examinatrice