© The Authors, published by EDP Sciences, 2023

1 Introduction

+ Définition

L'aridoculture est généralement définie comme « l'ensemble des mesures visant à permettre la culture en milieu aride, c'est-à-dire en l'absence d'irrigation et en présence de faibles précipitations ». Pour les cultures irriguées, cette technique, au-delà de sa définition stricte, vise une utilisation rationnelle de l’eau, compatible avec la disponibilité locale. La vigne est adaptée à des climats chauds de type méditerranéen, mais des conditions extrêmes et répétitives d’aridité, sans Irrigation, peuvent aboutir à la mortalité des souches. En dehors de ces conditions exceptionnelles, un stress hydrique modéré conduit généralement à une augmentation de la teneur en sucre et une diminution de la taille des baies, avec une meilleure maturité des raisins. En conditions extrêmes, un stress hydrique prolongé induit une diminution de la quantité mais également la qualité des raisins. Ce seuil de contrainte hydrique optimum varie en fonction du paramètre qualitatif à privilégier, notamment les composants phénoliques ou les précurseurs d’arôme.

+ Notion d’aridité

Dans les régions dites arides, qui couvrent environ 41 pour cent de la surface terrestre, les précipitations sont inférieures à l'évapotranspiration potentielle (ETP). L’aridité résulte de la combinaison de la faiblesse des précipitations et de l’intensité de l’évapotranspiration, liée aux fortes températures et au vent. Le terme « désertification « doit être compris comme la « dégradation des terres dans les zones arides, semi-arides et subhumides sèches par suite de divers facteurs, parmi lesquels les variations climatiques et les activités humaines ». Ce phénomène n’est donc pas uniquement une avancée du désert mais un processus de perte progressive de productivité du sol et d’amenuisement du couvert végétal imputable principalement aux activités humaines dans les zones sèches, lorsque l’indice d’aridité, ou rapport entre la pluie (P) et l’évapo- transpiration potentielle (ETP) est inférieure à 0,65. Le sol, moins protégé par la couverture végétale, est ainsi rendu plus sensible à l’érosion hydrique et éolienne, ce qui conduit à sa destruction progressive. Les conséquences en sont notamment la baisse de sa fertilité et une dégradation du cycle de l’eau. Elles ont, en retour, un effet négatif sur la végétation et la production. Une spirale de dégradation est alors constituée : sans intervention volontariste, elle peut conduire à une désertification irréversible.

Les régions soumises à un climat désertique chaud se trouvent principalement dans la zone subtropicale de part et d'autre des tropiques, où l'irradiation solaire est quasiment ininterrompue et très élevée. Les climats désertiques doux sont généralement présents aux alentours des côtes ouest des continents dans les zones tropicales, voire subtropicales ou à des altitudes élevées qui devraient posséder un climat désertique chaud, si l'élévation y était plus basse. En Amérique du Sud, ce climat se trouve à proximité de l'océan Pacifique dans certaines parties du désert d'Atacama et le long de la côte centrale et sud du Pérou et en Amérique du Nord, sur la côte pacifique de la péninsule de Basse-Californie. Au- delà des zones de climat très chaud, la présence d'anticyclones étendus et durables, l'éloignement des sources d'humidité océaniques, l'effet d'abri derrière des barrières montagneuses (effet de foehn) peuvent également contribuer à accentuer l'aridité (Fig. 1). Parallèlement au manque d’eau, dans les zones arides, la forte évaporation contribue à une augmentation de la salinité des sols, préjudiciable à la productivité des cultures. Au cours des prochaines décennies, il est probable que les conditions d'aridité actuelles s’étendent à d'autres territoires, en lien avec les changements climatiques (Photo 1). C'est un enjeu majeur, auquel seront confrontés de nombreux viticulteurs dans le monde.

Concentration Du Sel Dans Les Zones Arides

Au-delà du manque d’eau, dans les zones arides, la forte évaporation contribue à une augmentation de la salinité des sols, préjudiciable à la productivité des cultures. Comme le précise J. L. Escudier et col. : « Presque toutes les eaux contiennent des sels dissous et des oligo-éléments, dont beaucoup résultent de l'altération naturelle de la surface de la terre. En outre, les eaux de drainage des terres irriguées, ainsi que les éventuels effluents des eaux usées urbaines et industrielles peuvent avoir un impact sur la qualité de l'eau d'irrigation. Les sels ainsi que d'autres substances dissoutes commencent à s'accumuler, au fur et à mesure que l'eau est absorbée par les plantes et s'évapore de la surface. En l'absence de lessivage naturel par les pluies d'hiver la salinisation devient inexorable. En théorie en zone sèche, à très faible pluviométrie il faudrait presque de l'eau pure pour éviter tout phénomène de concentration des éléments non volatils du sol, et la formation de croute. » [1]

La zone littorale est le point de rencontre entre deux types d’eau souterraine : l’eau douce des nappes du continent et l’eau salée qui imprègne les terrains au voisinage des côtes ou qui pénètre les cours d’eau au niveau des estuaires et peut ainsi donner lieu à des salinisations des eaux souterraines. L’eau douce d’une densité moindre que l’eau salée, « flotte » sur l’eau salée. L’intrusion d’eau salée a la forme d’un biseau plongeant vers l’intérieur des terres, appelé communément le « biseau salé » (Fig. 2). Lorsque la salinisation est d’origine anthropique, la surexploitation des aquifères est la principale source d'augmentation de la salinité. Les modifications climatiques sur les zones littorales (augmentation du niveau marin, diminution des débits d’étiage et augmentation plus ou moins marquée des précipitations hivernales), l’irrigation avec des eaux salées, couplées à la pression sur les ressources en eau douce, conduisent à une accentuation de la salinité des eaux souterraines de manière locale, et dans les cours d’eau à proximité des embouchures de la mer (Fig. 3).

Figure 2 Intrusion d’eau de mer dans les nappes, source www.nappes-roussillon.fr, figure www.encyclopedie-environnement.org.

Figure 3 Répartition des sols salins sel dans le Monde. Source Wicke et al., 2011, www.encyclopedie- environnement.org.

Pour connaître la teneur en sel d’un sol, il est possible d’effectuer des mesures de conductivité (mesurée en millisiemens/cm). Au niveau international, la FAO a validé des seuils de tolérance des cultures au sel. La vigne est une plante considérée comme sensible à moyennement sensible au sel. Le seuil de tolérance pour la vigne est entre 2 et 4 dS/m, soit l'équivalent de 1.28 g/l de sel dissous dans la zone saturée des sols. Concernant l’analyse du sol, selon l’IFV, les teneurs limites sont de 150 à 200 mg de NaCl/kg en sol sableux et 300 à 400 mg de NaCl/kg en sol argileux. La phytotoxicité s’extériorise par des symptômes de brûlure du pourtour des feuilles pouvant aller jusqu’à des nécroses, voire la chute des feuilles. Au niveau des rameaux, dans les cas graves, on peut observer le départ de prompts bourgeons. Ces phénomènes peuvent conduire à des pertes de rendement, voire à la mort du pied.

Parallèlement au niveau salin, la concentration en sodium (Na) dans l'eau affecte la perméabilité des sols et limite le potentiel d'infiltration. En effet le sodium, sous forme échangeable, remplace les ions Ca et Mg adsorbés sur les argiles du sol et accentue la dispersion des particules dans le sol. Cette dispersion contribue à une altération des agrégats des sols et celui-ci devient compact, lorsqu'il est sec, réduisant ainsi les vitesses d'infiltration de l'eau et d'air, affectant ainsi sa structure. Par ailleurs, avec la raréfaction de l’eau, la submersion hivernale des parcelles, pratique traditionnelle pour réduire la concentration en sel, qui permet également une destruction des larves de phylloxéra, peut être remise en cause, à moyen terme.

D’autres solutions peuvent être envisagées :

• +

  Entretien régulier des fossés et dispositif de drainages.

• +

  Maîtrise de la qualité de l’eau d’irrigation.

• +

  Utilisation d’un porte-greffe résistant (1616 C, 216-3 Cl, G 1).

• +

  Apport de sulfate de calcium.

Figure 1 Niveau d'aridité actuel des différentes régions du monde www.unep-wcmc.org.

Photo 1 Vignobles de la région d’Ica au Pérou. L’extension des zones désertiques peut aboutir un envahissement des vignobles par du sable, Photo J. Rochard.

+ Régulation du flux d’eau dans la plante

Contrairement au monde animal, les plantes ne disposent pas de la mobilité pour accéder à l’eau. Ainsi, l’évolution a contribué à façonner leur développement et leur physiologie, pour qu’elles s’adaptent aux différentes zones climatiques de la planète, tempérées, mais aussi extrêmes, (tropicale ou arides). Au-delà de ses besoins internes, la plante a besoin d’eau pour assurer sa régulation thermique. [2] La transpiration est régulée par l’ouverture et la fermeture des stomates. Comme le précise C. DOUSSAN et L. PAGES : « Quand l’eau du sol devient moins disponible pour alimenter le flux transpiratoire, la plante va limiter le flux de transpiration en limitant les échanges gazeux (et donc l’évaporation) au niveau des feuilles. Mais, ce faisant, elle limite aussi l’entrée de gaz carbonique qui est l’élément de base pour la plante pour construire sa biomasse et grandir, à travers la photosynthèse. Les plantes sont alors souvent soumises à ce dilemme entre « avoir soif ou avoir faim ». En cas de sécheresse extrême, qui risque de se répéter avec l’évolution climatique, le stress hydrique peut aboutir à une mortalité de la plante, celle-ci ne reconstituant pas les réserves indispensables à sa pérennité. Ainsi, les plantes doivent trouver en permanence un équilibre de survie, associant à la fois la production de matières carbonées tout en limitant les pertes hydriques (Fig. 4).

Figure 4 Bilan hydrique de la plante et du sol, d’après J. Aspar, www.paristech.fr.

+ Transfert d’eau dans le sol et la plante

L’évapotranspiration génère un apport d’eau de la part des racines, favorisant ainsi la circulation de la sève. Ce phénomène d’aspiration, qui s’oppose à la gravité, est très puissant puisqu’il permet, couplé à des forces de cohésion qui maintiennent la colonne d’eau, de faire monter l’eau jusqu’au sommet des plus grands arbres. L’évapotranspiration est aussi étroitement liée à la photosynthèse : l’eau transpire en effet à travers les stomates, par lesquels circule en sens inverse le dioxyde de carbone de l’atmosphère utile à la photosynthèse. Les quantités d’eau stockées dans une plante et celles utilisées par son métabolisme sont infimes au regard de celles que la plante doit absorber du fait des pertes par transpiration. Lorsque l’humidité des sols est suffisante, les végétaux transpirent en relation directe avec la quantité d’énergie solaire qu’ils reçoivent. Les quantités transpirées sont d’autant plus importantes que la plante est en période de croissance. À l’inverse, lorsque les sols sont trop secs et que les plantes manquent d’eau, leurs stomates se ferment progressivement, limitant la transpiration foliaire. Mais cette fermeture des stomates limite aussi la photosynthèse, ralentissant d’autant la croissance de la plante.

Les échanges gazeux foliaires sont à l’origine des deux flux de sève qui parcourent toute la plante en sens inverse l’un de l’autre : le flux de sève brute alimenté par l’eau du sol circule dans les vaisseaux du xylème et répond à la demande transpiratoire des feuilles, alors que la sève élaborée assure la distribution des produits de la photosynthèse aux organes puits via les tubes criblés du phloème (Fig. 5).

Figure 5 Circulation de l’eau dans un arbre, d’après -B. Saugier, www.encyclopedie-environnement.org.

2 Stratégie d’adaptation des plantes à l’aridité

+ Stratégie globale

Pour survivre dans les zones arides, les végétaux développent différentes stratégies d’adaptation spécifiques, dont les principes ont souvent été repris par les hommes pour optimiser les systèmes de cultures agricoles et viticoles (Figs. 6 et 7). N. Vartanian et G. Lemee précisent que : « Deux types majeurs d'adaptation, résultant de la spécificité de la réponse au concept physique de contrainte, peuvent être distingués : éviter la déshydratation et maintenir l'organisme dans un état conservatif, à un niveau de potentiel hydrique élevé, ou tolérer la déshydratation et l'abaissement du potentiel hydrique dans les tissus, ce qui implique la mise en équilibre avec l'environnement. De même que la résistance globale des végétaux qui en découle diffère considérablement dans son résultat essentiel, les mécanismes mis en jeu dans ces deux types de régulation apparaissent, dans l'état actuel des connaissances, fondamentalement différents : tolérer la déshydratation est un caractère primitif, lié aux propriétés intrinsèques du protoplasme, éviter la déshydratation résulte d'une évolution continue, qui se perfectionnent, dans la conquête du milieu terrestre ».

Figure 6 Potentiel hydrique et principaux processus d’adaptation des plantes à la sécheresse, d’après J. Rochard, figure www.oeno.tm.fr.

Figure 7 Exemples d'adaptation de plantes à des conditions arides, d'après J. Rochard.

+ Adaptations racinaires

Beaucoup de plantes de zones arides ont développé des systèmes racinaires profonds et étendus, permettant de puiser l'eau dans la profondeur du sol (buis et chênes kermès). Parfois, un système racinaire de surface très développé permet de récupérer immédiatement l'eau des pluies rares et peu abondantes.

+ Adaptations des tiges

De très nombreux cactus et euphorbes possèdent de côtes longitudinales sur les tiges qui permettent de créer des ombres passagères, évitant à certaines parties de la surface de la plante une exposition trop directe au soleil. Les tiges de plusieurs plantes Méditerranéennes sont fortement sclérifiées, ce qui limite les pertes d'eau.

+ Adaptations des feuilles

Certaines espèces de zones arides ont des feuilles réduites voire absentes, limitant ainsi les pertes d'eau. C'est le cas par exemple du Genêt d’Espagne, des plantes grasses (Cactus), du thym, de la lavande. La photosynthèse est alors souvent principalement ou uniquement assurée par des tiges modifiées. Le pin parasol possède des feuilles réduites ou aiguilles, limitant aussi la surface foliaire exposée au soleil.

+ Adaptations de la forme

Certains végétaux adoptent une forme dense et compacte qui réduit leur surface exposée aux rayons du soleil, ce qui limite l’évapotranspiration. Par exemple les feuilles de lavande ou de ciste peuvent se réduire ou s’enrouler.

+ Localisation et protection des stomates

Cette adaptation morphologique permet de limiter l'évapotranspiration. Certaines plantes ont leurs stomates localisés dans des cavités, ou bien uniquement sur la face inférieure de la feuille, comme l'oyat ou le laurier rose. D'autres plantes ont développé des pilosités foliaires importantes, permettant de retenir l'eau, comme l'euphorbe ou ne présentent que la tranche de leur feuille dans la direction des rayons du soleil ou encore enroulent les feuilles aux heures les plus chaudes de la journée, comme le thym ou le brachypode rameux.

+ Présence de poils

La présence de poils augmente la réflexion de la lumière et permet d'accrocher et de capter les gouttes de rosée le matin. On trouve ces poils chez de multiples plantes en Méditerranée, notamment pour les espèces de chêne pubescent et de ciste cotonneux.

Le chêne vert et l'olivier présentent ces poils sur leur face inférieure, qui protègent l'entrée de stomates, permettant un degré supplémentaire de régulation de la transpiration.

+ Limitation de l’évaporation

Certaines feuilles (telles que celles du houx Ruscus asculeatus, de l'apténie, du chêne kermès, des genévriers, etc.) ont une cuticule très importante, leur donnant un aspect cireux. Cette cuticule limite les pertes d'eau par évaporation. C’est une adaptation d'autant plus importante que ces feuilles sont généralement persistante l'été.

+ Stockage de l'eau dans les cellules

C'est une stratégie adoptée par les plantes aux feuilles charnues ou bien par les plantes dites « grasses », comme les sedums ou les cactus.

+ Régulation de l'ouverture des stomates

Les stomates, par lesquels la plante transpire et absorbe le CO₂ nécessaire à la photosynthèse, se resserrent en cas de forte chaleur afin de réduire les pertes d’eau. Ce mécanisme freine aussi l’entrée du CO₂ et donc la réaction de photosynthèse, limitant la croissance des plantes en été. Par exemple l’aéonium n’ouvre ses stomates que durant les heures fraîches et humides de la nuit.

+ Evitement de la saison sèche

Certaines plantes passent la période chaude sous forme de bulbe et réapparaissent au printemps suivant (cas par exemple d’iris germanica). Différentes plantes annuelles, meurent à l'arrivée de l’été, après avoir dispersé leurs graines.

3 Adaptation de la vigne à des conditions arides

+ Historique

La conduite initiale des vignes sauvage sauvages, grimpant dans les arbres (hautain), parfois conservée dans certaines régions, puis adaptée avec la mixité d’arbres et de ceps (agroforesterie), optimisait l’effet d’ombrage naturel. Pendant des siècles, les vignerons des régions méditerranéennes, qui ont fait face régulièrement à des températures élevées, à des canicules et des périodes de sécheresse, ont développé des systèmes de production résilients dans un contexte aride. Le mode de conduite en gobelet, coutumier de nombreuses régions méditerranéennes, permettait également, par une assez faible surface foliaire, de s’adapter à des conditions estivales assez sèches. Progressivement, cette gestion traditionnelle méridionale de la vigne a souvent été abandonnée, en raison des contraintes de mécanisation, pour être remplacée par un palissage, avec un niveau d’évapotranspiration potentiel supérieur et par conséquent une plus grande sensibilité à la sécheresse (Fig. 8).

Figure 8 Synthèse sur la stratégie d'adaptation de la vigne à la sécheresse, d’après S. Dayer, M. Gowdy, C. Van Leeuwen, G. A. Gambetta.

+ Besoins en eau de la vigne

L'alimentation hydrique de la vigne est déterminante pour le fonctionnement physiologique de base de la plante (croissance végétative et photosynthèse). A long terme, la répétition de stress hydrique peut menacer la pérennité de la vigne. Les besoins en eau varient en fonction des stades phénologiques. La vigne est particulièrement sensible aux besoins en eau entre le débourrement et la floraison (pour alimenter la croissance foliaire) et après la vendange pour reconstituer les réserves carbonées. Entre la véraison et la maturité, la vigne peut facilement supporter un déficit hydrique modéré (Fig. 9). L’eau disponible pour la plante dépend bien sûr des conditions climatiques (ensoleillement, pluviométrie, vent…) mais également de la qualité des sols (nature, profondeur, réserve utile, enherbement), de la sensibilité des porte-greffes et greffons et de la pression parasitaire.

Concernant l’irrigation, H. Ojeda précise que [3] : « Cette technique est utilisée depuis très longtemps dans les vignobles du nouveau monde et elle y est largement pratiquée. Son adoption dans les régions méditerranéennes françaises est beaucoup plus récente et constitue une des premières adaptations des viticulteurs aux conséquences du changement climatique. Il s’agit d’un outil qu’il faut savoir maitriser pour maintenir à la fois qualité et quantité de la vendange. Le pilotage de l’irrigation repose d’une part sur la maitrise d’une technique de caractérisation de l’état hydrique de la vigne et d’autre part sur une connaissance des réponses de la plante à la contrainte hydrique en fonction de ses étapes phénologiques. Cette connaissance permettra de définir une stratégie d’irrigation adaptée à l’objectif du vignoble (jus de raisin, vins blancs, vins rouges, vins de garde…). Dans le sud de la France, l’irrigation de la vigne est une réalité depuis le début des années 2000. Le Languedoc-Roussillon est la principale région irriguée en France avec 26.000 ha (11 % de la superficie viticole), suivie par la région PACA avec 10.000 ha de vigne irriguée. Cette surface est en augmentation car le changement climatique et la crise vitivinicole en cours imposent une adaptation évolutive des techniques culturales pour les vignobles méditerranéens. En effet, l'élévation des températures moyennes, accompagnée d’une augmentation significative de l’évapotranspiration, génèrent une sécheresse croissante au cours du cycle, qui est induite par un bilan hydrique fortement et précocement déficitaire».

Différents outils peuvent être utilisés pour établir un diagnostic de la contrainte hydrique à la parcelle :

• Basés sur des mesures au niveau de la plante : conductance stomatique, potentiel hydrique foliaire avec la chambre à pression, transpiration avec des capteurs de flux de sève, température de la feuille et de la canopée, dendrométrie pour mesurer la variation du diamètre des troncs, et la détermination du rapport isotopique13C/12C.

• Non basés sur des mesures directes sur la plante : estimation de l’évapotranspiration à partir des données climatiques, disponibilité en eau du sol (tensiomètres, résistance électrique, sondes à neutrons…).

Concernant le pilotage, H. Ojeda, sur la base d’informations scientifiques et empiriques, a établi un modèle qui définit un état hydrique optimal par rapport au cycle végétatif et à l’intensité de la contrainte (Fig. 10) :

• Débourrement-floraison : une bonne alimentation hydrique favorise sans excès la croissance des rameaux.

• Floraison-nouaison : l’absence de contrainte hydrique permet de ne pas affecter le taux de nouaison.

• Nouaison-véraison : la contrainte hydrique pendant cette période n’affecte pas la division cellulaire mais réduit le volume des baies. La diminution contrôlée des baies peut être un objectif de qualité dans le cas d’élaboration de vins rouges de garde.

• Véraison-maturité : l’état hydrique pendant cette période détermine en grande partie le type de vin. En l’absence de contrainte, les vins sont herbacés, dilués et acides; dans le cas d’une contrainte sévère, les vins seront très tanniques, durs et alcooleux.

• Maturité-chute des feuilles : la vigne doit récupérer son état hydrique pour ne pas perturber son métabolisme actif durant cette période.

Irrigation Enterree

Elle repose sur l’utilisation d’un système d’apport d’eau en goutte à goutte mis en place à une profondeur d’une quarantaine de centimètres (Fig. 11). Cette pratique permet la création d’un bulbe humide souterrain lors de l’irrigation (Fig. 12).

Figure 11 Principe de l’irrigation souterraine, www.southernirrigation.com.

Figure 12 En fonction du type de sol, le profil du bulbe d’irrigation est différent. Par leur granulométrie et leur structure, les sols argileux ont tendance à retenir plus facilement l’eau, et le bulbe formé se dilatera. Les bulbes dans les sols à granulométrie plus grossière formeront une colonne d’eau. www.vignevin.com.

En complément de la limitation des risques de dégradation du dispositif d’irrigation goutte-à- goutte de surface, comme le précise l’IFV, cette technique, bénéficie de nombreux atouts, et en particulier.

• Une économie d’eau en comparaison aux apports de surface, ici l’eau est directement disponible au niveau des racines,

• L’opportunité de réguler la population d’adventices, celle-ci se développe habituellement sous les réseaux d’eau en surface et absorbe une partie de l’apport en eau lors de l’irrigation (la source d’eau enterrée à 40cm ne permet plus à leurs racines de puiser cette eau).

• Une meilleure durabilité, sous terre, le système est protégé des dégâts de nuisibles et de machines.

• La possibilité de travailler le sol sous le rang de vigne sans contrainte (hors décavaillonnage).

• Une exploration racinaire plus importante en profondeur.

Néanmoins, l’investissement à l’installation est plus important qu’un système de goutte à goutte aérien (majoration d’environ 20 %) et la détection des fuites ainsi que l’entretien des tuyaux sont plus complexes. Par ailleurs l’installation dans les sols très caillouteux est déconseillée (risques d’écrasement ou de pincement du système et difficulté de sa mise en place).

Concernant l'installation, celle-ci est générale- ment réalisée avec une sous-soleuse pour l'implantation son réseau de tuyaux et une mini- pelle pour la mise en place des peignes et des raccords.

Les goûteurs doivent être adaptés au contexte local et aux objectifs de production : Débit, pression, diamètre et espacement afin d’adapter la quantité d’eau nécessaire.

Afin d’assurer la durabilité et le bon fonctionnement des goutteurs, ces derniers doivent présenter des caractéristiques techniques plus spécifiques que les goutteurs de surface : Goutteur plat : sa morphologie empêchera l’écrasement du système de formation de la goutte sous le poids du sol.

L’IFV précise quelques aspects opérationnels à prendre en compte :

• –

  Anti-siphon : dans le sol, les goutteurs peuvent vite s’obstruer en absorbant des particules. La présence d’une membrane endigue ce phénomène.

• –

  Anti-racine : en présence d’eau, les racines vont avoir tendance à pénétrer l’intérieur du tube d’irrigation. Un sas de transition empêchera l’obstruction.

• –

  Auto-régulation : afin que chaque goutteur soit régulier, même dans les parcelles en pente, cette technologie permet de répartir une pression constante et un débit homogène.

Par ailleurs, concernant le risque de colmatage, plusieurs précautions doivent être intégrées dans la conception et l'entretien du système :

• Un système de filtration en amont de la zone irriguée est indispensable. Sous forme de filtration à disque ou à sable, il assure une filtration des éléments de l’ordre de 150 microns.

• Des systèmes de purges doivent être mettre en place lors de l’installation : collecteur, vanne de purge placée en aval de chaque ligne, une vanne à air qui empêche l’aspiration de corps étrangers à l’intérieur des conduits, et leur écrasement.

En complément, pour repérer d’éventuelles fuites ou colmatages, l’installation d’un débitmètre assure un contrôle de la consommation en eau. Par ailleurs une purge annuelle est indispensable sur la totalité du système.

Figure 9 Influence de l’état hydrique sur les paramètres qualitatifs, quantitatifs et physiologiques du vignoble, d’après H. Ojeda INRAE.

Figure 10 Interprétation du potentiel hydrique de base en fonction des stades végétatifs d’après H. Ojeda.

+ Rôle du sol

Le dessèchement est la conséquence de l’absorption de l’eau par les plantes et/ou de l’évaporation de l’eau du sol vers l’atmosphère (la somme de ces deux flux constituant l’évapotranspiration). On distingue les différents types d’eau dans le sol :

• L’eau de gravitation est une eau disponible qui s’écoule à travers le sol par gravité. Elle est plus ou moins retenue par les forces osmotiques et par les forces d’imbibition.

• L’eau capillaire est une eau disponible, sur laquelle s’exercent les forces capillaires.

• L’eau hygroscopique est une eau indisponible, étant donné qu’elle rentre dans la constitution même du sol.

Lorsque le climat est constamment chaud et sec, la croissance des racines dans les horizons de surface est difficile et la plante développe des racines en profondeur à la recherche de conditions plus humides. Certaines pratiques viticoles, limitant la facilité d’accès des racines superficielles à l’eau ou aux facteurs nutritifs, permettent à la vigne d’être plus résiliente vis-à-vis des conditions arides (Fig. 13).

Au cours de l’année, les sols, en particulier dans leurs horizons supérieurs, subissent des alternances d’humectation et de dessiccation. Il en résulte des profils d’humidité dans le sol très variables dans le temps et l’espace, selon que le sol est nu ou cultivé, et que l’on se trouve en période pluvieuse ou non. Ces variations d’humidité impliquent des transferts hydriques contribuant, soit à recharger le sol, soit au contraire à le vider partiellement de son eau. La réhumectation du profil du sol se fait par infiltration de l’eau de pluie ou d’irrigation; elle peut aussi résulter, mais généralement dans une moindre mesure, de remontées capillaires à partir de la nappe phréatique ou de couches humides du sous-sol.

Bilan Hydrique Du Sol Et De La Plante

L'état de la réserve en eau du sol peut être apprécié au moyen d'un bilan hydrique, qui fait intervenir les « entrées » en eau (pluie et irrigation) et les « sorties » (consommation par les plantes, drainage au-delà des racines). Cette approche simplifiée ne tient pas compte de remontées capillaires, ni d'apports ou pertes par ruissellement, qui peuvent être significatifs dans certaines situations et qu'il est alors nécessaire d'intégrer au raisonnement. Concernant le drainage, on considère qu'une fois la réserve pleine au niveau de la zone racinaire, l'excédent apporté par les pluies ou l'irrigation est drainé en profondeur et n'est pas exploitable par la culture. La réserve en eau exploitée par les racines dépend de la profondeur d'enracinement, variable selon la nature et la gestion du sol (nu, labour, enherbement, désherbage, etc.),

Pour une profondeur d'enracinement donnée, la réserve en eau varie selon :

• la charge en éléments grossiers (graviers, cailloux) ;

• la texture du sol et notamment la proportion de sable, de limon et d’argile (Figs. 14 et 15);

• la teneur en matière organique.

Figure 14 Eau du sol et texture, www.brl.fr.

Figure 15 Classification simplifiée de la texture des sols www.aujardin.org.

Une partie de l'eau du sol reste fortement retenue et indisponible. Le bilan ne prend en compte que l'eau réellement utilisable, c'est-à-dire celle que les plantes sont capables d'extraire.

A titre indicatif, la Réserve Utile (RU) pour un sol non caillouteux varie de :

• 0,9 à 1,2 mm/cm pour une texture grossière (sable),

• 1,3 à 1,6 mm/cm pour une texture moyenne,

• 1,8 à 2,0 mm/cm pour une texture fine (argile, argilo-limoneux, argilo-sableux).

La Réserve Facilement Utilisable (RFU) par les plantes est estimée entre la moitié et deux tiers de la Réserve Utile.

Dans un sol, l’eau n’est donc pas immobile : elle se déplace constamment, plus ou moins vite, d’un point à un autre et dans toutes les directions (pas seulement dans le sens vertical comme on a pourtant tendance à le penser). Ces déplacements sont toujours sous la dépendance de différences de potentiel hydrique. L’eau étant un solvant, ses mouvements s’accompagnent de celui des solutés qu’elle transporte (sels dissous, pesticides, …), mais aussi des particules en suspension et des organismes microbiens. Cela peut conduire à des risques de pollution pour les eaux profondes et/ou à l’accumulation de sels en surface.

Le paillage consiste à couvrir le sol, autour des plantations, avec des paillis constitués par différents matériaux d’origine naturelle, organique ou minérale. L’homme reproduit ici ce qui se fait naturellement sur un sol forestier. Lorsque la terre est nue, les pertes d’eau par évaporation sont très importantes. A ces pertes s’ajoutent celles dues à la l'évapo-transpiration des végétaux, dont les racines subissent un fort échauffement en été. Par ailleurs, lors d’une forte pluie, le paillis se comporte comme une éponge et évite que l’eau ravine la terre sans y pénétrer, et conserve le sol frais et meuble en été. Ainsi le paillage limite les pertes d’eau et permet parallèlement de réduire le développement de mauvaises herbes.

La biomasse microbienne du sol intervient également sur la relation entre la plante et l’eau comme le précise C. DOUSSAN et L. PAGES : « La rhizosphère est un lieu d’échanges intenses (eau, éléments minéraux), avec en particulier l’exsudation de composés carbonés par la plante (sucres, acides aminés, exopolysaccharides…) au niveau des racines qui peut représenter jusqu’à 30 % de la photosynthèse. Cet apport en carbone dans le sol stimule fortement l’activité microbiologique, qui va impacter considérablement l’ambiance géochimique de la rhizosphère par rapport au sol plus éloigné des racines. En relation avec l’eau, l’activité biologique dans la rhizosphère peut générer des composés organiques qui modifient les propriétés hydriques du sol. Ce peut être des surfactants, comme des phospholipides, qui diminuent la tension superficielle de l’eau et peuvent diminuer la capacité de rétention d’eau du sol ou en diminuer la conductivité hydraulique en non-saturé. Ce peut être également des exo-polymères, surtout des exo- polysaccharides, qui, d’une part, par leur forte capacité d’absorption d’eau peuvent augmenter la rétention hydrique du sol et, d’autre part, devenant hydrophobes quand ils sont secs, peuvent déconnecter hydrauliquement la racine du sol plus ou moins longtemps lors d’une sécheresse et retarder la ré-humectation qui suit ».

Irrigation Par Jarre

C’est une technique ancestrale connue sous d'autres noms, parmi lesquels : olla, oya, clay, cápsulas porosas, potes de arcilla, riego por succion, terradria, terradrya, idria, canaris enterrés, vases de céramiques poreux, pitcher farming, pitcher irrigation, porous buried. Cette technique d'irrigation souterraine est économe en eau et particulièrement adaptée pour les petites exploitations dans les zones arides. L'agronome Fan Shengzhi fait mention de l'irrigation par jarre il y a 2 000 ans en Chine. Le chercheur T.M. Stein considère que la technique pourrait provenir de l'Afrique du Nord et de l'Iran. D'autres chercheurs d'Amérique latine pensent qu'elle proviendrait de l'Empire romain. Cette technique repose sur l'utilisation de pots d'argile cuit à basse température que l'on enterre jusqu'au col, régulièrement remplis d'eau, pour irriguer les plantes placées autour (Fig. 17). Les parois poreuses vont peu à peu laisser s'échapper l'eau ce qui favorise son absorption par les racines en profondeur. Il en résulte d'importantes économies d'eau (de 50 à 70 %). Le taux d'écoulement d'une jarre est notamment fonction du type de sol, de l'évapotranspiration, de la hauteur de l'eau dans la jarre et de sa la conductivité hydraulique (variable selon sa composition et sa fabrication).

Figure 17 Système d’approvisionnement par gravité d’une irrigation par jarre, www.lavierebelle.org.

Figure 18 Un exemple de séquence des réponses de la vigne à la sécheresse pour deux cépages génériques (« A » et « B ».). De nombreuses caractéristiques telles que la transpiration maximale (Emax), la vitesse de la fermeture des stomates, le point de perte de turgescence (YPPT), et les seuils de la formation d’embolies dans les feuilles et les tiges, peuvent varier entre les cépages et définissent ensemble leur tolérance à la sécheresse pour l’année encours et éventuellement la suivante. Publication de S. Dayer, M. Gowdy, C. van Leeuwen, G. A. Gambetta.

L’irrigation par jarre est simple et économique, elle assure une irrigation stable et est adaptée aux besoins de la plante, mais avec quelques inconvénients : pénibilité d'installation, faible mobilité, fragilité du matériau.

Figure 13 Comparaison schématique des systèmes racinaires conventionnels et biologiques, www.chateaudelhospital.fr.

Figure 16 Le mulching consiste à couvrir le sol, autour des plantations, avec des paillis constitués par différents matériaux d’origine naturelle, organique ou minérale, figure www.tco.re.

+ Cépages

Si l’adaptation à la sécheresse diffère selon les types de plante (Fig. 19), des variations importantes existent également au sein d’une même espèce. Ainsi, au fil du développement de la viticulture dans le monde, les vignerons ont su trouver les cépages, issus pour la plupart d’entre eux de la zone méditerranéenne, permettant d’assurer une production quantitative et qualitative dans des zones arides, avec ou sans irrigation.

Comme le précise L. G. Santesteban [4] : « Les cépages traditionnels des régions méditerranéennes sont réputés pour leur bonne adaptation à la sécheresse et aux canicules. L’Agiorgitiko, le Grenache, l’Aglianico et le Mourvèdre sont des exemples de cépages rouges largement cultivés et bien adaptés aux climats extrêmes. Ce fait étant largement reconnu, l’introduction progressive de certains de ces cépages dans d’autres climats, rendue possible par le changement climatique, pourrait être un outil d’adaptation à moyen-terme. Les missions de reconnaissance effectuées dans les pays méditerranéens, à la recherche de cépages minoritaires et oubliés, ont montré que certains des cépages retrouvés possèdent des périodes végétatives plus longues, et présentent une acidité plus élevée que la plupart des cépages communément cultivés.

Figure 19 Principaux mécanismes impliqués dans la régulation de l’économie de l’eau par le porte-greffe www.passion.vignobles.free.fr.

+ Porte-greffe

Comme le précise l’IFV (Fig. 19) : « Parmi tous les facteurs qui agissent sur les critères de production d’un vignoble, le porte-greffe tient une place essentielle : il établit le lien entre le sol et le cépage, par conséquent il influence son alimentation hydro-minérale et détermine sa vigueur et son cycle végétatif. » Les parents américains des porte-greffes des vignes européennes sont issus principalement de Vitis Riparia, Vitis Berlandieri et Vitis Rupestris. Ce dernier provient du sud et de l`ouest des Etats-Unis et peut, grâce à ses racines étendues, atteindre même les strates les plus profondes du sol et utiliser ainsi des réserves d'eau situées en profondeur. Vitis riparia convient mieux pour des sites pourvus d'un meilleur approvisionnement en eau. Vitis Berlandieri a des propriétés intermédiaires concernant la tolérance à la sècheresse.

Figure 20 Porte-greffes les plus adaptés à la sécheresse et retardant le cycle phénologique, conférant une plus forte vigueur, réduisant la teneur en K+ des raisins et adaptés à la salinité, d’après N. Ollat et col. [5].

+ Mode de conduite

Le système de conduite est défini comme l’ensemble des critères qui détermine l’architecture du cep et du vignoble : la densité et la géométrie de plantation, la hauteur du tronc et la taille de formation, la taille de renouvellement, le mode de palissage, et les opérations en vert. Par ses choix initiaux (cépages, porte-greffes, densité, mode de taille) et pendant la phase végétative (rognage, effeuillage), le viticulteur est confronté en permanence à des compromis à trouver entre une surface foliaire suffisante, assurant la production souhaitée et une limitation de transpiration, associée à une faible surface végétale Fig. 21). Parfois, en conditions extrêmement chaudes, il est nécessaire de maintenir un effet d’ombrelle avec la végétation à la surface supérieure, pour éviter le dessèchement et l’échaudage des raisins.

Figure 21 Exigences pluviométriques des différents modes de conduite de la vigne. L. V. Elías Pastor a établi une échelle de pluviométrie adaptée pour les principaux types de mode de conduite de la vigne. Concernant les vignes basses, les besoins en eau sont plus importants pour les vignes palissées, comparativement notamment au mode de conduite traditionnel en gobelet, figure www.oeno.tm.fr. [6].

+ Effet d’ombrage

L'ombrage permet de modifier le microclimat de la vigne en agissant notamment sur la températures et l’évapotranspiration (Fig. 22). Au-delà de la vigne, l’ombrage participe au confort du personnel qui intervient dans le vignoble. Différentes solutions peuvent être envisagées :

Figure 22 Effet ombrage d’un arbre. ©Ademe, inspiré d’Akbari et al., 1992.

− Arbres et haies

La mixité de la vigne et des arbres qui était très souvent valorisée dans les zones méditerranéennes, a souvent été abandonnée avec les impératifs de la mécanisation. Des formes d'agroforesterie viticole contemporaines, adaptées aux contraintes techniques se développent à nouveau (Photo 2). Au-delà de la modification du microclimat et de l’accentuation d’effet d’ombrage, cette approche, qui participe à l'image du vignoble, contribue à favoriser la biodiversité et à protéger les sols, avec une production de biomasse valorisable.

Parallèlement aux arbres isolés, il est également possible d’implanter des haies de grande hauteur, afin de bénéficier, parallèlement à l’ombrage, d’une réduction de la force du vent (Photo 3).

Photo 2 Agro foresterie traditionnelle dans une région traditionnelle italienne de Toscane, Photo J. Rochard.

Photo 3 Rangées d’arbres dans les vignes pour atténuer le vent et accentuer l’effet d’ombrage dans la région australienne McLaren Vale, Photo J. Rochard.

− Filets

Les filets sont majoritairement utilisés pour lutter contre la grêle ou le dégât des oiseaux. Le plus souvent, ils limitent dans une certaine mesure l’insolation de la vigne. Au-delà de cet effet protecteur classique, différentes expérimentations, menées dans le monde, visent une atténuation du réchauffement climatique, avec des variantes concernant notamment la conception, la couleur et le positionnement de ces filets (Fig. 4). Une expérimentation menée par O. Jacquet de la Chambre d'agriculture du Vaucluse a permis de tester des filets noirs, avec différentes densités de maille, procurant respectivement 30 %, 50 % et 70 % d’ombrage (comparativement à 15 % pour les filets anti grêle classiques) sur le vignoble expérimental de Piolenc, planté en cordon palissé avec du grenache. Le dispositif a été mis en place après la floraison, puis remonté après la récolte. Les filets couvraient 80 % du feuillage (seul le haut du rang n’était pas couvert).

Au cours d’année 2019, marquée par une canicule, un retard de maturité de plus de dix jours a été atteint avec les filets qui présentaient 70 % d’ombrage.

Photo 4 Un exemple de filets d'ombrage colorés, www.agrowplastics.com.

− Agrivoltaique

Grâce à l'ombrage apporté par les panneaux, pilotés en temps réel pour les besoins de la plante, le système agrivoltaïque permet de réduire les ressources en eau employées pour l'agriculture et de réduire l'amplitude thermique sous la structure. Positionnés en hauteur et contrôlés en fonction des besoins physiologiques de la plante, les panneaux contribuent à un microclimat au niveau de la vigne, tout en produisant de l’électricité (Photo 5). Grâce à l'ombrage apporté par les panneaux, pilotés en temps-réel, le système agrivoltaïque permet de réduire d’environ un tiers l’évapotranspiration potentielle. Parallèlement, le dispositif peut réduire dans une certaine mesure l’impact du gel et de la grêle.

Photo 5 Effet d’ombrage de la technique d’Agrivoltaïque de Sun Agri, www.sunagri.fr, au Domaine des Nidolères, dans le vignoble du Roussillon, Photo J. Rochard.

4 Exemples d’adaptation de la vigne à des régions arides

+ Île de Lanzarote

La Geria, région de l'île espagnole de Lanzarote (Canaries) est la vallée, dans laquelle est produit le célèbre vin de Malvasia (Fig. 23). Cette île désertique et volcanique canarienne, dépourvue d'eau douce, n'était pas a priori un lieu de prédilection pour la viticulture, mais les vignerons ont fait renaître l'île de ses cendres en façonnant un paysage unique au monde avec des centaines de milliers de petits cratères de sable noir qui abritent chacun un pied de vigne [7].

L’agriculture avec mulch de pierres poreuses est une technique agricole qui existe depuis des millénaires dans diverses zones arides et semi-arides du monde. Elle consiste à couvrir la surface du sol d’une couche de pierres dans le but principal de conserver l’eau. L’île est constituée de matériaux volcaniques anciens de 10 à 20 millions d’années, mais elle abrite d’autres éléments beaucoup plus récents, et notamment le champ de lave du parc de Timanfaya, formé lors des différentes éruptions de 1730 à 1736. La cendre volcanique, ou lapilli, est appelée picôn aux Canaries, et rofe ou arena sur l'île de Lanzarote. Ce sable volcanique évite l’évaporation car cette couche de petites roches isole le sol de l’environnement, empêchant ainsi l’humidité de s’échapper par évaporation dans l’atmosphère. Différentes études ont montré que cette couche protectrice permet de retenir huit fois plus d’eau que le sol non couvert et diminue l’évaporation de 92 %, lorsque son épaisseur atteint 10 cm. En dehors des zones de dépôt naturel, le sablage est parfois utilisé pour des cultures annuelles. La grande porosité du sable volcanique et sa nature hygroscopique lui permettent de retenir l'humidité du support à travers de petits trous à l'intérieur des granules de roche qui facilitent le passage de l'eau condensée ou précipitée pendant la nuit. Cette capacité de rétention est également mise à profit avec des murets, formés de blocs volcaniques, disposés de manière circulaire autour de chaque pied de vigne, le protégeant également contre le vent (Fig. 23 et Photo 6).

Le Biomimetisme Applique A La Recuperation D’Eau En Conditions Desertiques

La Nature a inventé de prodigieux dispositifs dont l'homme peut s'inspirer. Le Stenocara, scarabée vivant dans le désert de Namibie, parvient à survivre sans eau (Fig. 25). Chaque matin, il monte au sommet d'une haute dune, se positionne face au vent et déploie ses élytres dont la surface cirée est recouverte de bosses microscopiques. Les brouillards océaniques poussés à l'intérieur des terres se condensent alors par magie et une goutte d'eau apparaît permettant au Stenocara de s'abreuver. Pour se désaltérer, il se penche en avant et les gouttes d'eau glissent dans des micro- rainures de sa carapace jusqu'à son orifice buccal. De plus, ce scarabée étonne par sa résistance à la chaleur, en effet, ce seraient des réflecteurs infrarouges sur son dos qui l'aideraient à résister aux fortes températures. Depuis, de nombreux laboratoires essayent de créer des matériaux s'inspirant de la structure des élytres du Stenocara. Des ingénieurs chiliens ont redécouvert et développé une technique de « récolte » de l’eau du brouillard au moyen de filets techniques connus depuis des temps immémoriaux des nomades du Rùb El Khali, l’immense désert de l’Arabie (dont s’inspirent des murets de pierre poncent qui entourent les vignes à Lanzarote). Le petit village chilien d’El Tofo, situé à 780 mètres d’altitude et à 360 kilomètres au Nord-ouest de Santiago dans une zone désertique a développé, un dispositif avec des grands filets tendus qui condensent de minuscules gouttelettes d’eau (Photo 7). Un filet de 12 × 3,5 mètres produit environs 180 litres d’eau par jour. Cette technologie ne nécessite aucune énergie, et fournit une eau potable et de qualité.

Figure 25 Récupération d'eau par le scarabée stenocara, vivant dans le désert de Namibie, www.nicolabarbisan.files. wordpress.com.

Figure 23 L’île canarienne de Lanzarote: est située à 130 kilomètres à l’ouest des côtes marocaines Sources cartes, à gauche : Le Monde; à droite : Alain Gioda les vignes de Lanzarote, ouvrage « agricultures singulières », IRD Éditions, 2008) [8].

Figure 24 Coupe d’une « geria » de Lanzarote. Des dépressions coniques en forme d'entonnoir sont creusées dans les cendres volcaniques, afin que les plants puissent atteindre les terres arables. Ces trous sont appelés geria et ont ainsi donné leur nom à la région éponyme « La Geria ». La profondeur de la fosse est déterminée par la quantité de rofe qui était présente dans la région. Elle peut atteindre jusqu'à 3 mètres à certains endroits de La Geria. Au fond de ces cratères individuels, le plant de vigne est protégé du vent par de petits murets, qui sont construits en forme de demi-lune sur un des côtés de chaque geria. Appelés zocos, ils dessinent le paysage singulier de la région. Source : Santiago Aleman Lanzarote et le vin paysage et culture, éditions. Remotas, 2018) [9].

Photo 6 Vue du secteur de la Geria, Photo J. Rochard.

Photo 7 Filets de récupération d’eau dans le village chilien d’El Tofo. www.nicolabarbisan.files.wordpress.com.

+ Île de Santorin

A Santorin, la culture de la vigne se perpétue depuis 3500 ans (Fig. 26). Lorsque le volcan est entré en éruption vers 1620 avant JC, l'île a été recouverte d’une couche de pierre ponce, qui dépasse par endroits 60 mètres d’épaisseur (Fig. 27). Les conditions de production sont rendues difficiles à cause de l’absence de pluie et d'un fort vent. A défaut de précipitations, les vignes reçoivent les brumes marines durant les nuits d’été qui déposent une quantité d’eau non négligeable. En surface, le sol poreux absorbe l’humidité nocturne et c’est la raison pour laquelle les vignes possèdent de nombreuses radicelles en surface. L’absence quasi-totale d’argile a permis au vignoble d’être préservé du phylloxéra. Les conditions arides et venteuses de l’île ont été surmontées par des techniques ancestrales pour protéger le vignoble de la sécheresse. La réponse des hommes à ce milieu inhospitalier, est l’invention de la kouloura, dénommé « gobelet en couronne » (Photo 8). Il s´agit d´une technique très ancienne qui a été perfectionnée au fil du temps. Elle consiste à tresser les sarments en couronne afin de les protéger du vent et du sable et réduire parallèlement l’évapotranspiration.

Figure 26 Carte de positionnement de l’île grecque de Santorin, d’après C. Frankel [7].

Figure 27 Caldeira de l'île grecque de Santorin. Initialement ronde, elle s'est affaissée par son centre et le cratère est enfoui sous l'eau. Wikipédia.

Photo 8 Cep « ampéliès » de l’île de Santorin en Grèce. Pour former ces corbeilles, les vignerons pratiquent un système de taille appelé le “gobelet en couronne” qui repose sur une courbure et un entrelacement des meilleurs sarments sélectionnés chaque année. Cette pratique ancestrale, qui requiert patience et expérience, est encore pratiquée avec le cépage assyrtiko. Photo J. Rochard.

5 Conclusion

Même si la vigne reste, parmi les plantes cultivées, une des plus économes en eau, les vignerons de nombreuses régions sont déjà confrontés, avec les changements climatiques, à des périodes de stress hydrique sévères. Les vignobles extrêmes, à l’image de Lanzarote et Santorin, témoignent de l’intelligence et l’abnégation des hommes pour mettre en valeur ces terroirs arides [10]. Dans les régions désertiques pour lesquels l’irrigation est indispensable, le manque d’eau et/ou l’augmentation du taux de sel, pourraient aboutir à une destruction rapide de ces vignobles. Dans beaucoup d’autres régions, en particulier dans les zones climatiques méditerranéennes, l’augmentation progressive de l’aridité, pourrait conduire à terme à abandon de la viticulture, majoritairement en lien avec la baisse de rentabilité (Fig. 28). L’irrigation est un outil agronomique majeur pour contrôler l’état hydrique du vignoble en fonction des caractéristiques de la parcelle, du millésime et des objectifs de production, mais se pose maintenant la question de la disponibilité, mais aussi de l'accessibilité technique et financière à la ressource en eau. Il est important de considérer que, mis à part la production de raisins de table, les vignobles sont à l’origine du vin, produit culturel, qui n’a pas directement une fonction alimentaire. Même si la valeur ajoutée à l’hectare est souvent supérieure à celle des cultures vivrières, il n’est pas sûr que la viticulture soit prioritaire pour l’accès à l’eau dans de nombreuses régions, au cours des prochaines décennies, dans un contexte de pénurie croissante. Ce défi justifie, au-delà de l’optimisation de l’irrigation lorsqu’il est nécessaire, d’expérimenter des modes de culture qui s’inspirent de l’arido-viticulture, en limitant par les choix d’implantation et culturaux, les besoins en eau de la vigne.

Figure 28 Carte de risque de désertification dans la zone méditerranéenne. Source : Naturel Resources Conservation Service. Plan Bleu. Times Atlas of the world.

References

Todas las figuras

	Figure 1 Niveau d'aridité actuel des différentes régions du monde www.unep-wcmc.org.

	Photo 1 Vignobles de la région d’Ica au Pérou. L’extension des zones désertiques peut aboutir un envahissement des vignobles par du sable, Photo J. Rochard.

	Figure 2 Intrusion d’eau de mer dans les nappes, source www.nappes-roussillon.fr, figure www.encyclopedie-environnement.org.

	Figure 3 Répartition des sols salins sel dans le Monde. Source Wicke et al., 2011, www.encyclopedie- environnement.org.

	Figure 4 Bilan hydrique de la plante et du sol, d’après J. Aspar, www.paristech.fr.

	Figure 5 Circulation de l’eau dans un arbre, d’après -B. Saugier, www.encyclopedie-environnement.org.

	Figure 6 Potentiel hydrique et principaux processus d’adaptation des plantes à la sécheresse, d’après J. Rochard, figure www.oeno.tm.fr.

	Figure 7 Exemples d'adaptation de plantes à des conditions arides, d'après J. Rochard.

	Figure 8 Synthèse sur la stratégie d'adaptation de la vigne à la sécheresse, d’après S. Dayer, M. Gowdy, C. Van Leeuwen, G. A. Gambetta.

	Figure 9 Influence de l’état hydrique sur les paramètres qualitatifs, quantitatifs et physiologiques du vignoble, d’après H. Ojeda INRAE.

	Figure 10 Interprétation du potentiel hydrique de base en fonction des stades végétatifs d’après H. Ojeda.

	Figure 11 Principe de l’irrigation souterraine, www.southernirrigation.com.

	Figure 12 En fonction du type de sol, le profil du bulbe d’irrigation est différent. Par leur granulométrie et leur structure, les sols argileux ont tendance à retenir plus facilement l’eau, et le bulbe formé se dilatera. Les bulbes dans les sols à granulométrie plus grossière formeront une colonne d’eau. www.vignevin.com.

	Figure 13 Comparaison schématique des systèmes racinaires conventionnels et biologiques, www.chateaudelhospital.fr.

	Figure 14 Eau du sol et texture, www.brl.fr.

	Figure 15 Classification simplifiée de la texture des sols www.aujardin.org.

	Figure 16 Le mulching consiste à couvrir le sol, autour des plantations, avec des paillis constitués par différents matériaux d’origine naturelle, organique ou minérale, figure www.tco.re.

	Figure 17 Système d’approvisionnement par gravité d’une irrigation par jarre, www.lavierebelle.org.

Figure 18 Un exemple de séquence des réponses de la vigne à la sécheresse pour deux cépages génériques (« A » et « B ».). De nombreuses caractéristiques telles que la transpiration maximale (Emax), la vitesse de la fermeture des stomates, le point de perte de turgescence (YPPT), et les seuils de la formation d’embolies dans les feuilles et les tiges, peuvent varier entre les cépages et définissent ensemble leur tolérance à la sécheresse pour l’année encours et éventuellement la suivante. Publication de S. Dayer, M. Gowdy, C. van Leeuwen, G. A. Gambetta.

	Figure 19 Principaux mécanismes impliqués dans la régulation de l’économie de l’eau par le porte-greffe www.passion.vignobles.free.fr.

	Figure 20 Porte-greffes les plus adaptés à la sécheresse et retardant le cycle phénologique, conférant une plus forte vigueur, réduisant la teneur en K+ des raisins et adaptés à la salinité, d’après N. Ollat et col. [5].

Figure 21 Exigences pluviométriques des différents modes de conduite de la vigne. L. V. Elías Pastor a établi une échelle de pluviométrie adaptée pour les principaux types de mode de conduite de la vigne. Concernant les vignes basses, les besoins en eau sont plus importants pour les vignes palissées, comparativement notamment au mode de conduite traditionnel en gobelet, figure www.oeno.tm.fr. [6].

	Figure 22 Effet ombrage d’un arbre. ©Ademe, inspiré d’Akbari et al., 1992.

	Photo 2 Agro foresterie traditionnelle dans une région traditionnelle italienne de Toscane, Photo J. Rochard.

	Photo 3 Rangées d’arbres dans les vignes pour atténuer le vent et accentuer l’effet d’ombrage dans la région australienne McLaren Vale, Photo J. Rochard.

	Photo 4 Un exemple de filets d'ombrage colorés, www.agrowplastics.com.

	Photo 5 Effet d’ombrage de la technique d’Agrivoltaïque de Sun Agri, www.sunagri.fr, au Domaine des Nidolères, dans le vignoble du Roussillon, Photo J. Rochard.

	Figure 23 L’île canarienne de Lanzarote: est située à 130 kilomètres à l’ouest des côtes marocaines Sources cartes, à gauche : Le Monde; à droite : Alain Gioda les vignes de Lanzarote, ouvrage « agricultures singulières », IRD Éditions, 2008) [8].

Figure 24 Coupe d’une « geria » de Lanzarote. Des dépressions coniques en forme d'entonnoir sont creusées dans les cendres volcaniques, afin que les plants puissent atteindre les terres arables. Ces trous sont appelés geria et ont ainsi donné leur nom à la région éponyme « La Geria ». La profondeur de la fosse est déterminée par la quantité de rofe qui était présente dans la région. Elle peut atteindre jusqu'à 3 mètres à certains endroits de La Geria. Au fond de ces cratères individuels, le plant de vigne est protégé du vent par de petits murets, qui sont construits en forme de demi-lune sur un des côtés de chaque geria. Appelés zocos, ils dessinent le paysage singulier de la région. Source : Santiago Aleman Lanzarote et le vin paysage et culture, éditions. Remotas, 2018) [9].

	Photo 6 Vue du secteur de la Geria, Photo J. Rochard.

	Figure 25 Récupération d'eau par le scarabée stenocara, vivant dans le désert de Namibie, www.nicolabarbisan.files. wordpress.com.

	Photo 7 Filets de récupération d’eau dans le village chilien d’El Tofo. www.nicolabarbisan.files.wordpress.com.

	Figure 26 Carte de positionnement de l’île grecque de Santorin, d’après C. Frankel [7].

	Figure 27 Caldeira de l'île grecque de Santorin. Initialement ronde, elle s'est affaissée par son centre et le cratère est enfoui sous l'eau. Wikipédia.

	Photo 8 Cep « ampéliès » de l’île de Santorin en Grèce. Pour former ces corbeilles, les vignerons pratiquent un système de taille appelé le “gobelet en couronne” qui repose sur une courbure et un entrelacement des meilleurs sarments sélectionnés chaque année. Cette pratique ancestrale, qui requiert patience et expérience, est encore pratiquée avec le cépage assyrtiko. Photo J. Rochard.

	Figure 28 Carte de risque de désertification dans la zone méditerranéenne. Source : Naturel Resources Conservation Service. Plan Bleu. Times Atlas of the world.