image2.2
publicité
Scénario climatique avec prise en compte des changements de l’utilisation des sols Aurore VOLDOIRE, Jean-François ROYER CNRM/GMGEC [email protected] Plan de l’exposé Introduction : Pourquoi prendre en compte les changements de végétation dans les scénarios Pourquoi prendre en compte l’utilisation des sols dans un scénario climatique? Méthode choisie : Couplage CNRM-CM3/IMAGE2.2 Description du dispositif Simulation réalisée Résultats Du point de vue du climat simulé Du point de vue de la végétation Conclusions / Perspectives Pourquoi prendre en compte les changements de végétation dans les scénarios? Végétation CO2 Aérosols Effets indirects Effet direct B2 B1 A2 A1F A1T A1B GCM Autres gaz à effets de serre GES Chimie de l’ozone Précurseurs de l’ozone N2O Halons CH4 CFC11 CO Importance de l’utilisation des sols Introduction Méthode Résultats Conclusion Anomalies zonales des propriétés de surface [2090-2099] – [1970-1979] Proportion de végétation Longueur de rugosité [70N-90N] [50N-70N] [30N-50N] [10N-30N] [10S-10N] [30S-10S] [50S-30S] [70S-50S] Carte avec cultures Végétation naturelle Plan de l’exposé Introduction : Pourquoi prendre en compte les changements de végétation dans les scénarios Pourquoi prendre en compte l’utilisation des sols dans un scénario climatique? Méthode choisie : Couplage CNRM-CM3/IMAGE2.2 Description du dispositif Simulation réalisée Résultats Du point de vue du climat simulé Du point de vue de la végétation Conclusions / Perspectives Introduction Approche choisie Méthode Résultats Conclusion Modèle de circulation générale AOG ARPEGE (atmosphère) OPA (océan) – IPSL/Lodyc GELATO (glace de mer) ISBA (schéma de surface) Température Précipitations Modèle d’impacts intégré Carte de végétation Concentration en GES Aérosols IMAGE2.2 (développé au RIVM, Pays-Bas) Alcamo et al. (1998) Introduction Principe du modèle IMAGE Méthode Résultats Conclusion Hypothèses sur l’évolution de la population et de l’économie Scénario : projection démographique et économique = définition des besoins R E T R O A C T I O N Modélisation de l’évolution des surfaces continentales (végétation naturelle, élevage, cultures,…) Modélisation de la consommation énergétique Émissions et changement d’utilisation des sols Cycle du carbone (simple) et chimie atmosphérique Changement des concentrations Modélisation du changement de climat (P et T) Introduction Méthode Méthode de simulation de la carte de végétation Résultats Conclusion Cultures Pâtures Végétation potentielle F. jeune abandonnée Plantation Glace Toundra Toundra arbustive F. boréale F. de conifères F. mixte tempérée Végétation naturelle F. décidue tempérée F. mixte chaude Steppe Désert Arbustes Savane Savane boisée F. tropicale Végétation réelle Cartes de végétation en 2050 obtenues pour le scénario A2 Introduction Méthode Introduction d’ARPEGE/OPA/GELATO dans IMAGE2.2 Résultats Conclusion Hypothèses Scénario consommation énergétique surfaces continentales R E T R O A C T I O N Émissions et changement d’utilisation des sols Cycle du carbone (simple) et chimie atmosphérique Changement des concentrations Climat (AOG) ARPEGE ISBA Climat OASIS OPA GELATO Plan de l’exposé Introduction : Pourquoi prendre en compte les changements de végétation dans les scénarios Pourquoi prendre en compte l’utilisation des sols dans un scénario climatique? Méthode choisie : Couplage CNRM-CM3/IMAGE2.2 Description du dispositif Simulation réalisée Résultats Du point de vue du climat simulé Du point de vue de la végétation Conclusions / Perspectives Introduction Méthode Changement de température global simulé Résultats Conclusion CNRM-CM3 forcé par les concentrations SRES CNRM-CM3 couplé à IMAGE Introduction Méthode Scénarios de concentrations Résultats Conclusion Scénario SRES Simulations des concentrations par IMAGE Les scénarios de concentration produits par IMAGE dépendent peu du changement climatique simulé Le scénario de concentration SRES est peu différent du scénario IMAGE Rien qui semble expliquer le brusque changement observé Introduction Méthode Changement abrupt de la couverture de glace arctique Résultats Conclusion Aire de la glace en Arctique Tendance glissante sur 15 ans de l’aire de glace Arctique 99% 95% 95% 99% Introduction Méthode Localisation géographique de se réchuffement Résultats Conclusion Date à partir de laquelle la simulation couplée IMAGE/CNRM-CM3 reste plus chaude que la simulation CNRM-CM3 les 15 année suivantes en moyenne annuelle Région où l’albédo de la végétation est plus faible en utilisant la carte de végétation d’IMAGE Introduction Changement de végétation simulé Méthode Résultats Conclusion 1970 2100 Cultures Pâtures F. jeune abandonnée Différence Plantation Glace Toundra Toundra arbustive F. boréale F. de conifères F. mixte tempérée F. décidue tempérée F. mixte chaude Steppe Désert Arbustes Savane Savane boisée F. tropicale Anomalie du cycle saisonnier moyen sur l’Amazonie Calculé comme la différence entre la période 2070-2099 et la période 1960-1989 Amplitude thermique journalière Précipitations Modification du climat moyen mais aussi des extrêmes : Nb de jours où précip > 10mm.j-1 Nb maximal de jours secs Evaporation totale consécutifs Flux de chaleur sensible 1960-1999 2070-2099 Différence Simulation avec IMAGE 32 33 +1 Simulation IPCC standard 36 39 +3 Simulation avec IMAGE 36 44 +8 41 39 -2 Evapotranspiration Simulation IPCC standard Introduction Méthode Du point de vue IMAGE Résultats Conclusion Evolution de la surface de la forêt boréale au nord de 70°N Evolution de la surface des cultures sur l’AMAzonie Même scénario différents climats Même climat appliqué Différents scénarios La surface des cultures est principalement déterminée par des contraintes démographiques et par l’évolution des pratiques agricoles D climat facteur secondaire La végétation naturelle en revanche évolue principalement sous l’action du climat mais phénomène lent D rétroactions possibles à plus long terme que le siècle Introduction Méthode Synthèse Résultats Conclusion Même si l’on ce travail ne permet pas de mettre en évidence très nettement l’impact des changements de végétation sur le climat, quelques enseignements sont apportés : @ Démontre la faisabilité du couplage IMAGE2.2-GCM @ On relève localement un impact sur le climat simulé (important en terme de variabilité) @ Mais pas de rétroaction importante relevée à l’échelle de la décennie @ Faible impact du climat sur la modélisation des cultures dans IMAGE @ La durée du siècle semble un peu courte pour voir apparaître une rétroaction entre le changement de végétation naturelle et le climat Introduction Perspectives Méthode Résultats Conclusion Constat : Simuler uniquement l’évolution de la végétation naturelle n’est pas réaliste (l’évolution des surfaces de cultures est tout aussi importante) L’évolution de la surface des cultures dépend essentiellemnt du scénario économique choisi Proposition : Utiliser les projections d’évolution de la surface des cultures produits par IMAGE pour chaque scénario directement dans les GCMs et simuler la végétation naturelle avec des modèles de végétation dynamique.
