ppt - GIS Climat
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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, 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. Premières rencontres - 22 mai 2007 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 Occupation des sols (Corine Land Cover) Urbain Cultures Prairies Forêts Poses Paris W Coupe géologique E Impact du changement climatique anthropique Exemple des débits de la Seine (projet GICC Seine) 16 simulations Ducharne, 2007 Perspectives : extrêmes hydrologiques et événements rares (e.g. projet GICC2 RExHySS) Irrigation et ressources en eau Un élément important de l’usage des terres et de son évolution avec des conséquences sur les flux de surface et les ressources en eau 2500000 Exemple du bassin de la Seine Volumes prélevés en nappe pour l'agriculture Moyenne 1997-2001 (m3) 18 - 100000 2400000 100001 - 200000 200001 - 300000 300001 - 400000 400001 - 500000 500001 - 600000 600001 - 700000 700001 - 800000 800001 - 900000 2300000 900001 - 1000000 1000001 - 1100000 1100001 - 1200000 1200001 - 1300000 1300001 - 1400000 1400001 - 1500000 0 300000 25 50 Volumes prélevés en nappe pour l’agriculture (moyenne 1997/2001) 92 Mm3 100 400000 km 500000 600000 700000 800000 Viennot et al. 2006 Irrigation et ressources en eau Doublement des prélèvements en nappe, climat inchangé Prélèvements agricoles x 2 Variation des fréquences d’occurrence du QMNA5 actuel Période de retour du QMNA5 de référence (en années) 4,76 - 5,00 4,51 - 4,75 4,26 - 4,50 4,01 - 4,25 2500000 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 2400000 <2 Fréquence du QMNA5 actuel réduite à moins de 2 ans (au lieu de 5) 2300000 0 400000 25 50 100 500000 km ± Viennot et al. 2006 600000 700000 Perspectives : modifications sous changement climatique (e.g. projet GICC2 RExHySS) 800000 Ressources en eau et qualité de l’eau Exemple de la contamination azotée des aquifères du bassin de la Seine Historique depuis 1970 + 5 mg/l tous les 10 ans Viavattene, Thèse, 2006 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 Zones humides, ressources en eau et gaz à effet de serre Mise en évidence de la dénitrification riparienne BV Seine BV Oise BV Aisne Aube Beauregard Beauregard 64.4 62.3 Le Melda 8.2 Seine F1 2.1 F2 F3 BV Eure Nitrates mgNO3-/l 16/08/2005 F4 12.4 44.5 BV Marne 59.0 2.5 65.1 11. 6 BV Loing Canal saint Julien BV Aube Site de Droupt St Basle (Aube) 0.0 BV Yonne Seine 7.2 200 m Curie, Thèse, 2006 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 Importance des aquifères pour la réponse à long-terme Exemple du bassin de la Somme (projet ECCO) CaB standard sans calage : Biais = 3.7%, Nash = - 15.8 CaB + réservoir souterrain capacitif et calage : Biais = - 0.5 %, Nash = 0.70 Carli, M2, 2005 Importance d’une modélisation réaliste Etat de l’art à Sisyphe ISBA / STICS MODCOU ETR=f(ETP) Réservoirs SVAT CaB SVAT ZNS 1D: Richards ZNS 1D: Conceptuel ou Richards ZS horiz : TOPMODEL ZNS 1D: Réservoir ZS : Diffusivité 2D ProSe Riverstrahler Réservoir profond Cours d’eau Faiblesse principale = mode de couplage qui empêche de prendre en compte tous les processus nécessaires 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 !
