Prise en compte de l'hétérogénéité du terroir de Champagne en fonction de l'échelle et de la résolution de la mesure

La notion de terroir peut s’appliquer à l’échelle d’une appellation, d’une petite région, d’un village, d’un coteau, d’une parcelle et pourquoi pas d’un pied de vigne si les technologies permettent d’appréhender ce niveau d’échelle. L’acquisition de données climatiques, pédologiques ou physiologiques à différentes résolutions permet de structurer de manière pertinente un méga-terroir comme la Champagne en sous-ensembles tout aussi cohérents. Ces sous-ensembles peuvent être qualifiés de méso, micro voire nano terroir. Le type, la résolution et la densité des données permet de caractériser et de déterminer ces entités dont la variabilité intrinsèque est au moins aussi dispersée que le niveau d’échelle supérieur. En voici quelques exemples.

1. L’APPELLATION

1. L’APPELLATION

Figure 1 : indice d’Huglin à Epernay depuis 1959


Le méga-terroir de Champagne peut facilement être caractérisé par un emplacement géographique septentrional, un produit unique, un sol et un sous-sol calcaire, une aire d’appellation définie, un cahier des charges propre et un climat océanique tempéré à tendance continentale.

A ce titre, le méga-terroir correspond parfaitement à la définition de l’OIV. D’autres critères plus techniques peuvent également compléter sa description. Par exemple, le système de classification climatique multicritère (CCM) géoviticole est fréquemment utilisé pour définir un terroir à l’échelle de l’appellation ou de la petite région. Cette classification s'appuie sur trois indices climatiques : l'indice héliothermique de Huglin (IH), l'indice de sécheresse (IS) et l'indice de fraîcheur des nuits (IF).

En nous intéressant de plus près à l’indice de Huglin (Figure 1), la champagne est décrite, à l’image de la Bourgogne et de l’Alsace, comme un terroir froid avec un IH compris entre 1500 et 1800. Ce paramètre n’est pourtant pas figé.Le méga-terroir de Champagne peut facilement être caractérisé par un emplacement géographique septentrional, un produit unique, un sol et un sous-sol calcaire, une aire d’appellation définie, un cahier des charges propre et un climat océanique tempéré à tendance continentale.

A ce titre, le méga-terroir correspond parfaitement à la définition de l’OIV. D’autres critères plus techniques peuvent également compléter sa description. Par exemple, le système de classification climatique multicritère (CCM) géoviticole est fréquemment utilisé pour définir un terroir à l’échelle de l’appellation ou de la petite région. Cette classification s'appuie sur trois indices climatiques : l'indice héliothermique de Huglin (IH), l'indice de sécheresse (IS) et l'indice de fraîcheur des nuits (IF). En nous intéressant de plus près à l’indice de Huglin (Figure 1), la champagne est décrite, à l’image de la Bourgogne et de l’Alsace, comme un terroir froid avec un IH compris entre 1500 et 1800. Ce paramètre n’est pourtant pas figé.


 L’IH évolue avec le réchauffement climatique et les variations interannuelles sont extrêmement fortes. Le terroir Champagne est décrit en moyenne comme froid mais l’occurrence d’années en zone tempérée (IH > 1800) évolue à la hausse. On observe également un déplacement de la moyenne de cet indice de la limite basse de la zone de classification vers la limite haute.

Aujourd’hui, la classification du terroir de Champagne est en moyenne proche de la zone tempérée. Pourtant, le terroir de Champagne reste le terroir de Champagne. Un terroir n’est donc pas, d’un point de vue, purement climatique une notion statique et figée, mais un concept évolutif, aux contours connus mais non définitifs. 


2. LA PETITE REGION VITICOLE

2. LA PETITE REGION VITICOLE

Figure 2 : pourcentage de pluies par rapport à la normale d’avril à juin 2015


Au sein de l’appellation Champagne, il est possible de caractériser des zones de fonctionnement parfaitement définies. Il s’agit des petites régions viticoles telles que, par exemple, le Vitryat, la côte des Bar, le Massif de Saint Thierry ou la Vallée de la Marne. La description climatique de ces entités est de fait plus précise, les sols sont plus variés, et concernant la géologie, il est alors question en Champagne de formations calcaires : jurassiques, crayeuses ou tertiaires.

Le cahier des charges à ce niveau d’échelle reste identique à celui de l’appellation mais il est possible d’observer des pratiques et usages propres et un langage vernaculaire distinct. Pour caractériser ces petites régions en termes de climat, la champagne est équipée depuis les années 90 d’un réseau de 36 stations météorologiques autonomes. En moyenne, la pluviométrie à l’échelle de l’appellation est comprise entre 600 mm et 700 mm par an mais une simple carte de la répartition des pluies pendant le cycle végétatif de la vigne montre des écarts importants en fonction des petites régions, comme par exemple ici en 2015 (Figure 2).


Figure 3 : indice de Huglin en 2015 en fonction des stations météorologiques


La moyenne au niveau de l’appellation ne permet pas d’appréhender les variabilités locales et inter-annuelles. Il est également possible de calculer les indicateurs CCM à ce niveau d’échelle. Concernant l’indice de Huglin, la variabilité observée au sein d’une année entre stations est supérieure à la variabilité inter annuelle de la moyenne de l’appellation sur plus de 50 ans ! Les stations les plus froides sont en 2015 assez proches des conditions viticoles observées en moyenne en Champagne au milieu du siècle dernier. A contrario, les stations les plus chaudes se situent en tendance vers la zone tempérée de l’indice (Figure 3).

Plus surprenant, d’un point de vue spatial, les stations les plus froides et les plus chaudes ne sont pas aux antipodes de l’appellation, mais assez proches géographiquement. Ce dernier point montre que la petite région est une entité distincte et influente d’un point de vue climatique avec ses caractéristiques propres et formant un terroir à part entière. D’ailleurs, ces climats spécifiques se traduisent directement par une réponse physiologique forte de la vigne, que ce soit au niveau de la maturité des raisins, de la mise en réserve, du rendement, des caractéristiques des vins ou de la pression parasitaire. 


3. LE VILLAGE, LE COTEAU OU LE BASSIN VERSANT

Figure 4 : carte des réserves utiles et sortie modélisée du bilan hydrique sur le terroir des Riceys en 2015 (Aube)


Continuons l’exploration du terroir vers une échelle encore plus fine et regardons celui-ci sous l’angle du village ou du bassin versant. A ce niveau d’échelle, le sol, la géomorphologie et la topographie prennent une dimension majeure. La pente, l’exposition, l’altitude, les cuvettes ou l’occupation des sols à proximité des vignes vont conditionner la variabilité observée sur le végétal. L’instrumentation d’un village, d’un bassin versant ou d’un coteau de façon permanente est difficile à mettre en œuvre avec une résolution de mesures suffisante pour caractériser la variabilité. Il existe cependant des séries de données acquises de façon temporaire à ce niveau d’échelle et avec une densité de capteurs et d’informations convenables. Premier exemple, un premier niveau de variabilité peut être appréhendé avec la carte des sols, disponible pour l’ensemble de l’AOC. La réserve utile ou RU est calculée à partir des données sources de cette carte. L’outil bilan hydrique ou météo des sols est un modèle qui utilise la RU issue de la carte des sols, l’évapotranspiration et les hauteurs de pluie pour calculer la quantité d’eau disponible pour la plante à tout moment du cycle végétatif (Figure 4).


Figure 5 : carte des pluies mesurées avec une maille fine (1x1 km) sur le terroir des Riceys (Aube)


Cet outil nous délivre une information pertinente pour piloter les pratiques viticoles telle que la réduction de la bande enherbée, la gestion de haie foliaire ou la fertilisation. Cependant, ce modèle utilise en partie des données à une échelle village ou bassin versant (la carte des sols) et des données avec une résolution plus faible (petite région), il s’agit des données climatiques mesurées par le réseau de stations météo. Dans ce cas précis, la carte spatialisée des pluies, vue à l’échelle du village, ne permet pas d’apprécier la variabilité locale. Cette carte nous montre en tendance une répartition homogène des précipitations. Des mesures journalières de pluies avec une maille très fine ont donc été réalisées sur le terroir des Riceys (Aube) pendant la saison végétative de la vigne en 2014. A ce niveau d’échelle, il est alors possible d’observer une grande variabilité du cumul de précipitations notamment lors d’épisodes orageux ou lors de régimes d’averses (Figure 5).


Figure 6 : température moyenne observée du début véraison jusque la récolte en 2013


Une meilleure connaissance de ces cumuls avec une maille fine est donc pertinente pour mieux définir des zones de fonctionnement homogène à ce niveau d’échelle. Ce niveau de précision supplémentaire permet un pilotage précis des pratiques culturales et de protection phytosanitaire. Mais, le cumul des précipitations n’est pas le seul paramètre influencé par la topographie, l’exposition ou la pente. Les températures journalières ou moyennes pendant le cycle végétatif peuvent être également fortement impactées, que ce soit dans le sol ou dans l’air.

Par exemple, sur le site de Chavot-Monthelon-Courcourt, la température du sol entre juillet et août 2013 a été supérieure en moyenne de 1°c sur des versants exposés Est par rapport à ceux exposés Nord. Au niveau de l’air, les écarts peuvent atteindre 2,2°c en moyenne du début véraison à la récolte sur ces mêmes expositions.

Quotidiennement, ces écarts peuvent dépasser 4°c. Cette variabilité des pluies et des températures en interaction avec la nature et le fonctionnement des sols est responsable des différences observées au niveau de la maturité ou de l’état sanitaire d’un village ou d’un bassin versant. Ce phénomène n’est pas anecdotique, les écarts observés entre zones au sein d’un coteau sont du même ordre de grandeur que ceux observés entre petites régions à l’échelle de l’appellation.


4. LA PARCELLE DE VIGNE

4. LA PARCELLE DE VIGNE

Figure 7 : cartographie à l’échelle parcellaire de l’indice NBI (Nitrogen Balance Index) par le Multiplex® de Force-


A l’échelle de la parcelle, les principaux facteurs engendrant de la variabilité sur vigne sont le sol, la pente et les pratiques du vigneron. Sauf cas particuliers, les cumuls de pluies sont répartis de façon homogène sur la parcelle à ce niveau d’échelle. Cela ne signifie pas pour autant que la variabilité disparait.

L’eau s’écoule en surface ou par gravité vers les points les plus bas. En fonction du niveau de réserve utile, la plante aura sur une parcelle une quantité d’eau plus ou moins importante en fonction de son emplacement. Le TWI ou Topographic Wetness Index est couramment utilisé pour évaluer et quantifier les impacts topographiques sur les écoulements des eaux de surface et leur accumulation par zone en fonction du type de sol. Pour une parcelle donnée avec un sol homogène, cette variable est corrélée avec la production de biomasse (feuille, bois et grappes).

Le TWI est facilement modélisable sous réserve de disposer d’un modèle numérique de terrain (MNT) suffisamment précis. Une autre technique pour apprécier la variabilité au sein d’une parcelle est l’utilisation de capteurs vigne en proxy ou télé-détection. Ces outils, utilisés en viticulture de précision, « interrogent » directement la plante en tant que capteur biologique du milieu. Les principaux capteurs sur le marché en proxy détection sont le Physiocap® (diamètre et nombre de sarments), le Multiplex® (indice physiologique), le Greenseeker® (porosité du feuillage). 

En télédétection, l’acquisition des données se fait par mesure d’indice de végétation par drone, avion ou satellite tel que le NDVI ou le RVI. Ces mesures prises en haute densité sur la plante ou la parcelle doivent être retravaillée et interpolée pour définir des zones de fonctionnement intra parcellaire homogène. Si le viticulteur est capable de gérer techniquement ces zones, on peut alors parler de micro-terroir au sein d’une parcelle.

Pour déterminer l’emprise de ces zones, le technicien a recours aux géostatistiques et utilise en particulier le variogramme. Le variogramme est une fonction spatiale régulièrement utilisée en viticulture de précision pour comprendre l’organisation de données dans l’espace. L’idée fondamentale de cette fonction est que la nature, à l’image d’un terroir, n'a pas un comportement stochastique, aléatoire ou "imprévisible". Deux observations situées l'une près de l'autre devraient, en moyenne, se ressembler davantage que deux observations éloignées.

Le variogramme va donc décrire le degré de dépendance spatiale d’un phénomène. Sur une parcelle de 24 ares plantée en pinot noir sur le domaine expérimental de Plumecoq (Chouilly, Marne), trois zones de fonctionnement ont ainsi pu être identifiées avec des données modélisées ou mesurées par des capteurs en proxy détection. Ces zones de fonctionnement ont pu être corroborées avec des données agronomiques (Tableau 1). Les variations de rendement, de degré ou de production biomasse sont significativement différentes entre zones, elles sont gérées spécifiquement. Ces zones représentent donc au sein de cette parcelle, 3 micro-terroirs avec des différences perceptibles quel que soit le millésime.


Tableau 1 : Paramètres mesurés et agronomiques en fonction du type de zone sur une parcelle de pinot noir en 2012 (domaine de Plumecoq, Chouilly)


5. CONCLUSION

En conclusion, la notion de terroir existe et elle peut appréhender à tous les niveaux d’échelle. D’un point de vue agronomique, les niveaux de variabilité observée ne sont pas en relation directe avec la dimension ou la taille d’un terroir mais plutôt avec la résolution et le type de mesures réalisées. Les technologies, la logistique, la viticulture de précision permettent aujourd’hui au vigneron d’appréhender l’hétérogénéité à chaque niveau d’échelle. Le vigneron peut prendre en compte cette variabilité en fonction de ses objectifs quantitatifs et qualitatifs et de ses ambitions.

Finalement, la dimension d’un terroir, qu’il soit méga, méso, ou micro est davantage liée à la capacité de l’homme à appréhender les interactions entre un milieu physique et biologique identifié et ses pratiques vitivinicoles qui confèrent des caractéristiques distinctives et originales aux lots récoltés. La notion de terroir, très précise, est donc à géométrie variable et dépendante des avancées technologiques et scientifiques qui permettent d’apprécier la variabilité. Au vigneron d’exploiter l’ensemble de ces outils pour caractériser au mieux son terroir !


PAR SEBASTIEN DEBUISSON, OLIVIER GARCIA, FRANçOIS LANGELLIER, DOMINIQUE MONCOMBLE

Comité Champagne, 51200 Epernay


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