Importance du carbone organique du sol dans l’estimation de la teneur en eau de la couche superficielle : comparaison de modèles simples pour les sols de la partie sèche des Prairies canadiennes

© 2017 Association canadienne des ressources hydriques. La relation entre le carbone organique du sol (COS) et la teneur en eau du sol (TES) est principalement prise en compte dans les modèles hydrologiques par le biais de la porosité, puisque le COS a une incidence sur la structure du sol. La campagne d’échantillonnage sur le terrain de l’expérience de validation passive de l’humidité du sol 2012 (SMAPVEX12) menée dans le sud du Manitoba a fourni des données sur le COS et la TES pour trois classes de textures de sol et une gamme de conditions d’humidité du sol. Nous avons mis au point des régressions linéaires pour prédire la TES pondérée dans le temps à partir du COS dans la couche de 5 cm à la surface de 50 champs cultivés durant la SMAPVEX12, les moyennes ayant été établies sur trois plages d’humidité. La prédiction de la TES à partir du COS a été mise à l'essai dans des champs situés à proximité de ceux de la SMAPVEX12, où nous avons échantillonné la TES en 2008, lorsque les sols étaient très secs. La TES mesurée aux cinq dates d’échantillonnage en 2008 a été comparé la TES estimée pour ces dates à partir de 1) l’équation de régression à paramètre unique du COS durant les jours secs de la SMAPVEX12 (1pSOC); (2) une formule de « décroissance » (réduction de 5 % d’un solde dégressif) (2pDM); et (3) un modèle fondé sur le COS moyen sur le terrain avec un calcul quotidien (3pSOCM). Les deux modèles d’itération quotidienne (2 et 3) nécessitaient des données initiales sur la capacité au champ initiale et les précipitations à partir du 1er avril. Les modèles ont été comparés avec l’erreur quadratique moyenne (RMSE) et le critère d’information delta Akaike (∆AIC). Le modèle à deux paramètres (2pMS) a eu la RMSE la plus faible et les scores ∆AIC les plus favorables pour la TES moyenne des cinq dates d’échantillonnage pour tous les champs. L’équation du COS à une variable était tout aussi viable en ce qui concerne la RMSE et le ∆AIC que dans les autres modèles dans le cas des sols sableux. Pour les sols argileux, le 3pSOCM s’est révélé avantageux à certaines dates d’échantillonnage, démontrant l’avantage d’inclure le COS avec la capacité au champ et les précipitations. La capacité prédictive du COS pour expliquer la variabilité de la TES pondérée dans le temps dans les sols secs serait utile pour l’initialisation du modèle de TES et comme covariable pour la réduction d’échelle géostatistique par rapport aux échelles satellites de la TES.