changement climatique et ressources en eau
DESCRIPTION
GIS " Climat-Environnement-Société ". Changement climatique et ressources en eau. A Ducharne (Sisyphe) H Bendjoudi, G Billen, N Brisson, M Carli, F Curie, S Gascoin, J Garnier, F Habets, A Jost, E Ledoux, - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Changement climatique et ressources en eau
Premières rencontres - 22 mai 2007
GIS " Climat-Environnement-Société "
A Ducharne (Sisyphe)
H Bendjoudi, G Billen, N Brisson, M Carli, F Curie, S Gascoin, J Garnier, F Habets, A Jost, E Ledoux, B Mary, JM Monget, P Ribstein, S Sterling, S Théry, C Viavattene, P Viennot, S Violette, etc.
S Joussaume, N de Noblet, C. Ottlé, B Sultan, R Vautard, etc.
Les ressources en eau
Volumes d’eau utilisables pour les usages humains (prélèvements, rejets, hydraulique) que ce soit directement ou indirectement (e.g. cultures)
● Facteurs de risques (crues, sécheresses ruptures d’équilibre)● Directement affectées par ces usages humains (quantité & qualité)● Vulnérables au changement climatique● Partie prenante du cycle de l’eau et du système climatique● En interaction avec les grands cycles biogéochimiques (carbone, nutriments, GES)● Pas bien quantifiées
Problématiques illustrées dans le bassin de la Seine
Impact du changement climatique anthropique Irrigation et ressources en eau Ressources en eau et qualité de l’eau : contamination azotée des eaux souterraines Zones humides, ressources en eau et gaz à effet de serre Importance d’une modélisation réaliste
CulturesUrbain
PrairiesForêts
Occupation des sols(Corine Land Cover)
Coupegéologique
Poses
Paris
W E
Impact du changement climatique anthropique
Exemple des débits de la Seine (projet GICC Seine)
Perspectives : extrêmes hydrologiques et événements rares(e.g. projet GICC2 RExHySS)
16 simulations
Ducharne, 2007
Irrigation et ressources en eau
300000 400000 500000 600000 700000 800000
23
00
00
02
40
00
00
25
00
00
0
0 50 10025 km
Volumes prélevésen nappe pour l'agriculture
Moyenne 1997-2001(m3)
18 - 100000
100001 - 200000
200001 - 300000
300001 - 400000
400001 - 500000
500001 - 600000
600001 - 700000
700001 - 800000
800001 - 900000
900001 - 1000000
1000001 - 1100000
1100001 - 1200000
1200001 - 1300000
1300001 - 1400000
1400001 - 1500000
Volumes prélevésen nappe pourl’agriculture
(moyenne 1997/2001) 92 Mm3
Un élément important de l’usage des terres et de son évolutionavec des conséquences sur les flux de surface et les ressources en eau
Exemple du bassin de la Seine
Viennot et al. 2006
Irrigation et ressources en eau
Doublement des prélèvements en nappe, climat inchangé
Perspectives : modifications sous changement climatique (e.g. projet GICC2 RExHySS)
400000 500000 600000 700000 800000
2300000
2400000
2500000
±0 50 10025 km
Période de retourdu QMNA5
de référence(en années)
Prélèvements agricoles x 2
4,76 - 5,00
4,51 - 4,75
4,26 - 4,50
4,01 - 4,25
3,76 - 4,00
3,51 - 3,75
3,26 - 3,50
3,01 - 3,25
2,76 - 3,00
2,51 - 2,75
2,26 - 2,50
2,01 - 2,25
< 2
Fréquence du QMNA5 actuel
réduite à moins de 2 ans (au lieu de 5)
Variation des fréquences d’occurrence du QMNA5
actuel
Viennot et al. 2006
Ressources en eau et qualité de l’eau
Exemple de la contamination azotée des aquifères du bassin de la Seine
Viavattene, Thèse, 2006
Historique depuis 1970
+ 5 mg/l tous les 10 ans
Ressources en eau et qualité de l’eau
Exemple de la contamination azotée des aquifères du bassin de la Seine
Comment atteindre « le bon état écologique en 2015 » (DCE) ?
Ledoux et al. 2007
Ressources en eau et qualité de l’eau
Exemple de la contamination azotée des aquifères du bassin de la Seine
Impact du changement climatique
Ducharne et al. 2007
BV Seine BV Oise BV Aisne
BV Marne
BV Aube
BV Yonne
BV Loing
BV Eure
Beauregard
Le Melda
Canal saint Julien
Seine
Aube
F1
F2F3
F4
200 m
64.462.3
8.2
2.1
59.0
2.5
44.5
12.4
11.6
0.0
65.1
7.2
Nitrates mgNO3-/l16/08/2005
Beauregard
Seine
Site de Droupt St Basle (Aube)
Curie, Thèse, 2006
Zones humides, ressources en eau et gaz à effet de serre
Mise en évidence de la dénitrification riparienne
Zones humides, ressources en eau et gaz à effet de serre
Quantification de la dénitrification à l’échelle régionale
Curie et al., soumis
Perspectives : modélisation à bases physique
Importance d’une modélisation réaliste
CaB standard sans calage : Biais = 3.7%, Nash = - 15.8
CaB + réservoir souterrain capacitif et calage : Biais = - 0.5 %, Nash = 0.70
Importance des aquifères pour la réponse à long-terme
Exemple du bassin de la Somme (projet ECCO)
Carli, M2, 2005
Importance d’une modélisation réaliste
SVAT
ZNS 1D: Conceptuel ou Richards
ZS : Diffusivité 2D
ZNS 1D:Réservoir
ETR=f(ETP)Réservoirs
SVAT
ZNS 1D: Richards
ZS horiz : TOPMODEL
Réservoir profond
ISBA / STICS MODCOU CaB
Cours d’eau
Etat de l’art à Sisyphe
Faiblesse principale = mode de couplagequi empêche de prendre en compte tous les processus nécessaires
ProSeRiverstrahler
Importance d’une modélisation réaliste
Vers une plateforme intégrée et modulaire : EAU-Dyssée
Karsts
Physique plus cohérente Nouveaux processus : ZH, karsts, prise en compte des pressions anthropiques, etc. Couplages avec modèles socio-économiques (ex : AROPAj) Simulation de scénarios prospectifs intégrés
Merci !