Télédétection et Ressources en Eau en Méditerranée
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Projet de Laboratoire Mixte International (LMI) Télédétection et Ressources en Eau en Méditerranée semi-Aride (TREMA) ABHT Contexte scientifique Méditerranée du Sud: • Saisons sèche et chaude coexistent forte demande évaporative • Des ressources limitées déjà en surexploitation • 1 ‘Hot Spot’ du Changement Climatique Besoin : Anomalies de température moyenne estivale sur le Maroc basé sur le scenario IPCC-A2 estimée à l’horizon 2071-2100 (DMN/MétéoFrance) • Meilleure caractérisation et compréhension du cycle de l’eau continental Evolution des ressources en eaux sous l’effet de changements climatiques et de leur utilisation • Outils destinés aux gestionnaires locaux Courte/Moyenne échéance (prévision saisonnière, gestion de l’eau d’irrigation et des stocks d’eau souterraine) 2/17 Contexte institutionnel: le projet SUDMED Fonctionnement et Ressources Ecohydrologiques sur le bassin versant du Tensift • Initié conjointement en 2001 par l’IRD/CESBIO et l’Université Cadi Ayyad … • … en association avec les gestionnaires locaux (ABHT et ORMVAH) • Plusieurs projets nationaux et européens communs • 13 thèses soutenues, 3 en cours + 63 masters • environ 100 publications scientifiques (revues de rang A) Une jeune équipe associée à l’IRD : équipe CREMAS (dir.: Pr. L. Hanich) 3/17 Pourquoi un LMI ? Suite logique de la jeune équipe CREMAS, matûrité SUDMED et programme SICMED en cours de définition Changement d’échelle institutionnel Une forte visibilité Nationale et Internationale Priorité de l’IRD pour l’attribution de financements Cadre commun pour la réponse à des appels d’offres Pérennité du financement : Fonctionnement, Matériel, Mission Vocation à devenir un espace d’accueil avec un rayonnement régional Ouverture vers de nouvelles collaborations Structure souple Les chercheurs conservent leur affiliation d’origine LMI non exclusif (mais min de 30% ETP) 4/17 Le LMI TREMA: 4 volets Recherche Applications LMI TREMA Télédétection et Ressources en Eau en Méditerranée semi-Aride Formation 5/17 Service d’Observation Le fonctionnement hydrologique du bassin versant du Tensift Tanger Rabat Deux ensembles de processus: • Montagnes du Haut Atlas : hydrologie de montagne Zone de production des eaux; Précipitations de plus de 800 mm/an; • Plaine du Haouz : Fonctionnement hydriques des cultures irriguées Zone de transit et de consommation des eaux (85% par l’irrigation); Climat aride: précipitations moyennes annuelles d’environ 200 mm/an; Croissance urbaine et extension des périmètres irrigués 6/17 Hydrologie de montagne Sous-bassin versant du haut Atlas (Rheraya) Tendance à la baisse du couvert neigeux Oukaimden (2600m) • Processus régissant la Dynamique du manteau neigeux: modélisation + expérimentation • Cartographie de la surface enneigée par télédétection • Contribution du volume de fonte aux débits: modélisation hydrologique conceptuelle + entrées télédétection 7/17 Fonctionnement hydrique des cultures irriguées Evapotranspiration terme clé du bilan d’eau du bassin et indicateur du fonctionnement des cultures Satellite • Estimation de l’Evapotranspiration (développements méthodologiques en modélisation-télédétection) • Comparaison efficience système irrigation gravitaire/Goutte à goutte (quantifier l’infiltration et l’évaporation) L’outil de gestion SAMIR (Méthode FAO-56) Demande climatique ET0 Actual crop Evapotranspiration ET(crop) = ET0 * Kc_sat 8/17 Indice de végétation (e.g. NDVI) Bilan SUDMED/CREMAS Certains processus clés du fonctionnement du bassin sont mieux connus: Evapotranspiration et occupation du sol des cultures irriguées de plaine Hydrologie de montagne (en particulier contribution du couvert neigeux aux écoulements de surface) Pas de vision intégrée du fonctionnement du bassin Plateforme numérique de modélisation-observation pour reproduire le fonctionnement hydrologique intégré du bassin versant (eau de surface et eau souterraine) Scénarios d’évolution climatique et anthropique, impacts Extension régionale: du pays à l’ensemble de la Méditerranéenne du Sud Caractérisation du cycle de l’eau continental à grande échelle Lien avec la dynamique climatique à grande échelle et vulnérabilité des écosystèmes 9/17 Une triple ouverture • Modélisation intégrée (eaux souterraines) • Vulnérabilité • Changements Scientifique Scientifique climatiques et Anthropiques • Analyse de séries temporelles et assimilation de données • CNESTEN • DMN • Equipe GRIVAC du département des Sciences Partenariale Environnementales Partenariale • Laboratoire Géostructures, Géomatériaux et Ressources Hydriques • Département informatique FSS •… Géographique Géographique • Echelle régionale Maghreb – Méditerranée orientale 10/17 LMI TREMA: les équipes de recherches 2 Equipes de recherche inter-connectées Modélisation du fonctionnement hydrologique intégré d’un bassin typique de la Méditerranée du sud et Scénarios d’évolution des ressources en eau Caractérisation des flux entrants et sortants au niveau de la nappe (relation avec le Haut-Atlas, Pompages, Infiltration) Modélisation intégrée suivant deux approches de modélisation : conceptuelle (WEAP-MODFLOW) et à base physique (chaîne SIM) Développement méthodologiques novateurs sur l’utilisation conjointe modèle et observations (assimilation de données) Scénarios de CC (désagrégation, évaluation) et de l’utilisation de l’eau, impacts Qualité des eaux Indicateurs du cycle de l’eau terrestre à l’échelle régionale, déterminants climatiques et vulnérabilité 11/17 LMI TREMA: les équipes de recherches 2 Equipes de recherche inter-connectées Modélisation du fonctionnement hydrologique intégré d’un bassin typique de la Méditerranée du sud et Scénarios d’évolution des ressources en eau Indicateurs du cycle de l’eau terrestre à l’échelle régionale, déterminants climatiques et vulnérabilité Production d’indicateurs du fonctionnement hydrologique des surfaces (ETR, surfaces enneigées et contenu en eau, rendements) Caractérisation de la variabilité des indicateurs (tendance, rupture, mode de variabilité) et de l’hydro-climatologie des grands bassins Relation avec la dynamique atmosphérique et océanique Analyse de la vulnérabilité des ressources en eaux Développements méthodologiques en analyse de longues séries temporelles (théorie des systèmes dynamiques non-linéaires, chaos) 12/17 LMI TREMA: Valorisation pour le Développement Activités transverses aux équipes Gestion de l’eau d’irrigation: outil SAMIR • Prévision saisonnière des assolements • Aide à la décision d’irrigation Gestion des stocks d’eau souterraine: outil WEAP-MODFLOW • Couplage avec SAMIR pour l’estimation de l’ETR • Planification des attributions en eau pour la prochaine saison agricole Développement d’outils de prévisions saisonnières des rendements et des surfaces enneigées • Planification des importations en céréales 13/17 LMI TREMA: Système d’Observation Mesures end’onde continue climat et de la neige Télédétection spatiale multi-longueur etdu multi-résolution: Mesures continues de l’évapotranspiration Enquête de terrain Occupation du sol Raingauge Station complète Suivi des flux de chaleur et des profils verticaux Surface foliaire Fluctuations turbulentes Scintillométrie deCouvert température etMesures d’humidité surdulasol végétation neigeux Flux de sève Dynagage Image Formosat-2 2 8 février 2009 14/17 12 février 2009 LMI TREMA: formation Poursuite de l’effort de formation par la recherche • Débouchés des étudiants Formation des ingénieurs et cadres de nos partenaires gestionnaires • Techniques de mesures expérimentales en hydro-météorologie • Modélisation hydrologique • Techniques spatiales en observation de la terre et SIG Intervention des chercheurs du LMI dans les formations universitaires existantes (hydrologie, écologie, mathématiques appliquées et informatique) Création d’un master international sur l’eau Organisation de manifestations scientifiques • Séminaires réguliers au sein du LMI et colloques scientifiques • vulgarisation à destination du public 15/17 Proposition d’organisation et gouvernance Comité de pilotage scientifique Comité d’utilisateurs Conseil de laboratoire Objectifs Comité scientifiqu e LMI TREMA Directeur Directeur-adjoint Responsable Equipe 1 16/17 Responsable Equipe 2 Responsable SO Composition Fréquence Grandes Membres du orientations LMI et scientifiques et personnalités évaluation extérieures Annuel Comité d’ utilisateurs Adéquation avec les attentes des utilisateurs Membres du LMI et Gestionnaires Annuel Conseil de labo. Fonction. au jour le jour du LMI Membres du LMI Mensuel
