L`impact du changement climatique sur l`hydrogéologie et

Séminaire Impact du changement climatique sur l'hydro-géo-logie et incertitudes associées
15 février, Salle Darcy, UMR Sisyphe, Jussieu, Paris 13h30-16h30
Mercredi 15 février 2012 entre 13h30-16h30
2 séminaires sur
L’impact du changement climatique sur l'hydrogéologie
et incertitudes associées
Salle Darcy, UMR SISYPHE 4 place Jussieu, Tour 56, Couloir 46-56, 3°
avec des exposés de 45 min et du temps pour les discussions.
• Matthieu Laffaysse "Changement climatique et régime hydrologique d'un bassin alpin.
Génération de scénarios sur la Haute-Durance, méthodologie d’évaluation et incertitudes
associées."
• Pascal Gordeniaux « Impact des changements climatiques sur les ressources en eau
souterraine. Utilisation d'un modèle intégré surface - souterrain et comparaison
d'incertitudes issues de plusieurs sources. »

Séminaire Impact du changement climatique sur l'hydro-géo-logie et incertitudes associées
15 février, Salle Darcy, UMR Sisyphe, Jussieu, Paris 13h30-16h30
Changement climatique et régime hydrologique d'un bassin alpin.
Génération de scénarios sur la Haute-Durance, méthodologie d’évaluation et
incertitudes associées.
Matthieu Lafaysse
(CNRM-GAME/CEN, Grenoble )
Résumé
L’impact du changement climatique sur les climats régionaux et par suite sur les
ressources en eau devrait être particulièrement prononcé en zones de relief. Les
scénarios hydrologiques futurs nécessaires pour les études d’impact sont habituellement
obtenus par simulation en forçant un modèle d’impact hydrologique (MH) par des
scénarios météorologiques à haute résolution, obtenus par des Modèles de Descente
d’Echelle Statistique (MDES) forcés par les sorties de modèles climatiques (GCM ou
RCM). Ces MDES ont pour but de combler certaines lacunes des GCM ou RCM (biais et
résolution insuffisante) compte tenu des exigences des modèles d’impact. Bien qu’un
grand nombre de projections soit couramment réalisé à travers le monde, l’applicabilité de
la chaîne de simuation GCM/MDES/MH en climat modifié est rarement questionnée. Nous
présentons ici un cadre d’évaluation pour illustrer les possibilités et/ou les difficultés pour
le transfert temporel de ces outils. Nous illustrons ensuite les incertitudes dans les
projections météorologiques et hydrologiques futures qui peuvent résulter de cette
transférabilité imparfaite. Les simulations et les évaluations sont réalisées pour le Haut
Bassin de la Durance (3580 km
2
). Le modèle hydrologique SIM de Météo-France est
adapté au contexte alpin. Nous considérons plusieurs configurations de 3 MDES
développés au CERFACS, au LTHE, et à EDF, basées sur différents prédicteurs
atmosphériques. 12 expériences climatiques issues du projet européen ENSEMBLES
fournissent les champs de grande échelle pour la période 1860-2100. Dans ce contexte,
les incertitudes associées aux MDES et aux GCM sont du même ordre de grandeur.

Séminaire Impact du changement climatique sur l'hydro-géo-logie et incertitudes associées
15 février, Salle Darcy, UMR Sisyphe, Jussieu, Paris 13h30-16h30
Impact des changements climatiques sur les ressources en eau souterraine.
Utilisation d'un modèle intégré surface - souterrain et comparaison d'incertitudes
issues de plusieurs sources.
Pascal Goderniaux
Geosciences Rennes - UMR6118 - Université de Rennes 1
Plusieurs études ont mis en évidence le fait que le changement climatique pourrait avoir un impact négatif
sur les ressources en eau souterraine dans plusieurs endroits du monde. Toutefois, par le passé, l'estimation
des incertitudes liées à ces impacts est souvent limitée aux scénarios climatiques.
Dans cette étude, l'impact du changement climatique sur les ressources en eau souterraine est estimé pour
le bassin du Geer (Belgique - 465 km²) à l'aide d'un modèle numérique intégrant le calcul des écoulements
dans les domaines 'surface' et 'souterrain'. Les incertitudes inhérentes à ces impacts sont évaluées en
considérant 3 sources différentes : incertitudes liées aux modèles climatiques, aux modèles hydrologiques,
et à la variabilité naturelle de la météo.
Le modèle hydrologique 'surface - souterrain' est implémenté à l'aide du code de calcul par éléments finis
'HydroGeoSphère', qui permet une représentation plus réaliste des échanges d'eau entre les différents
domaines, et une meilleure contrainte de la calibration grâce à l'utilisation de plusieurs types de données
observées.
L'incertitude liée aux modèles climatiques est évaluée grâce à 6 RCM (Regional Climate Models), issus de 2
GCM (General Circulation Models) différents. Pour chaque RCM, 100 scénarios climatiques équiprobables
et représentatifs d'un changement climatique transitoire entre 2010 et 2085, sont simulés à l'aide d'un
'générateur stochastique de météo' et appliqués comme sollicitations du modèle hydrologique. Ces
scénarios équiprobables permettent d'évaluer l'impact du changement climatique et de tenir compte de la
variabilité naturelle de la météo. L'incertitude liée à la calibration du modèle hydrologique est évaluée en
couplant 'HydroGeoSphère' avec 'UCODE_2005' et en réalisant une étude d'incertitudes complète sur les
prévisions obtenues.
Les résultats montrent que l'incertitude liée à la calibration du modèle hydrologique est la plus importante.
Bien que cette incertitude soit importante, de telle façon qu'il reste difficile de quantifier précisément
l'intensité de la diminution des ressources, le signal lié au changement climatique est supérieur aux
incertitudes, en ce qui concerne la fin du 21e siècle.