Résumé
La vulnérabilité des agro-écosystèmes à la sécheresse constitue un enjeu majeur dans le Bassin Méditerranéen. Ce problème s’intensifie lorsque le changement climatique s’ajoute à l’instabilité géopolitique et socio-économique, comme au Liban. L’évaluation de la sécheresse reste cependant complexe, en raison de la multiplicité des indices utilisés en météorologie, hydrologie et agronomie, sans lien fonctionnel avec les menaces agro-environnementales. Cette thèse propose une approche intégrée pour comprendre la sécheresse comme un phénomène multifacette et évaluer l’impact de ses facettes sur la fonctionnalité des agro-écosystèmes. L’objectif principal était de développer un cadre de caractérisation de ces facettes, capturant les différentes phases de propagation de la sécheresse, de son démarrage à sa fin. Pour ce faire, nous avons conçu le Droug(ht FEature Assessment Tool (DFEAT), un outil développé sous forme d’un R package, qui caractérise annuellement les facettes de la sécheresse à partir d’une série quotidienne d’humidité du sol issue de l’indice de Keetch-Byram (KBDI). DFEAT applique des seuils écologiquement pertinents de dessiccation du sol pour extraire un ensemble de facettes, tout en considérant les événements de sécheresse pluriannuelle s’étendant sur plusieurs années consécutives. Chaque année hydrologique de la période 1960–2020, correspondant à une sécheresse saisonnière unique, est considérée comme un événement distinct, décrit par 19 facettes. Nous avons ensuite attribué une signification fonctionnelle à six facettes clés non corrélées, dates de début et de fin, durée, vitesse de dessèchement, jours de sécheresse maximale, intensité moyenne des pluies automnales, en les corrélant à des fonctions agro-environnementales majeures telles que les surfaces brûlées par les incendies, la croissance radiale des arbres, et les rendements de blé. Les résultats montrent que des facettes contrastées de la sécheresse influencent chacune de ces fonctions, avec une asynchronie interannuelle contribuant à limiter l’occurrence simultanée de crises multisectorielles susceptibles de compromettre la capacité de réponse nationale. L’analyse des tendances spatiotemporelles entre 1960 et 2020 révèle que, malgré l’absence de variations significatives des précipitations, les récents changements climatiques ont provoqué une augmentation de la durée des sécheresses, liée principalement à un démarrage plus précoce, ainsi qu’à une hausse de la sévérité maximale attribuée à l’élévation significative des températures. Enfin, à partir des données historiques et des projections futures (2040–2099) de trois modèles climatiques CMIP6 sous deux scénarios socio-économiques (SSP2 et SSP5), cette thèse propose un cadre innovant de la Xéro-Géographie. Ce cadre représente les régimes multifacettes de la sécheresse pour une nouvelle zonation bioclimatique régionale et une évaluation du changement climatique. Inspiré des approches basées sur les traits fonctionnels en écologie des communautés, ce cadre considère chaque année hydrologique comme un individu caractérisé par ses facettes de sécheresse, permettant de construire un espace multidimensionnel fondé sur ces facettes. Grâce à un cadre statistique d’écologie comparative, nous avons comparé les différences de ces espaces entre périodes historiques et futures, par pixel. Ce travail révèle comment la géographie des régimes de sécheresse au Liban pourrait se réorganiser sous l’effet du changement climatique, fournissant un outil pertinent pour anticiper les zones et modalités de ces évolutions, en soutien aux politiques publiques et pour une meilleure évaluation des sécheresses en climat méditerranéen.