Changement climatique et ressources en eau Premières rencontres - 22 mai 2007 GIS " Climat-Environnement-Société " A Ducharne (Sisyphe) H Bendjoudi, G.

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1 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.

2 Les ressources en eau Volumes deau utilisables pour les usages humains (prélèvements, rejets, hydraulique) que ce soit directement ou indirectement (e.g. cultures) Facteurs de risques (crues, sécheresses ruptures déquilibre) Directement affectées par ces usages humains (quantité & qualité) Vulnérables au changement climatique Partie prenante du cycle de leau et du système climatique En interaction avec les grands cycles biogéochimiques (carbone, nutriments, GES) Pas bien quantifiées

3 Problématiques illustrées dans le bassin de la Seine Impact du changement climatique anthropique Irrigation et ressources en eau Ressources en eau et qualité de leau : contamination azotée des eaux souterraines Zones humides, ressources en eau et gaz à effet de serre Importance dune modélisation réaliste Cultures Urbain Prairies Forêts Occupation des sols (Corine Land Cover) Coupe géologique Poses Paris W E

4 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

5 Irrigation et ressources en eau Volumes prélevés en nappe pour lagriculture (moyenne 1997/2001) 92 Mm3 Un élément important de lusage des terres et de son évolution avec des conséquences sur les flux de surface et les ressources en eau Exemple du bassin de la Seine Viennot et al. 2006

6 Irrigation et ressources en eau Doublement des prélèvements en nappe, climat inchangé Perspectives : modifications sous changement climatique (e.g. projet GICC2 RExHySS) Fréquence du QMNA5 actuel réduite à moins de 2 ans (au lieu de 5) Variation des fréquences doccurrence du QMNA5 actuel Viennot et al. 2006

7 Ressources en eau et qualité de leau 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

8 Ressources en eau et qualité de leau 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

9 Ressources en eau et qualité de leau Exemple de la contamination azotée des aquifères du bassin de la Seine Impact du changement climatique Ducharne et al. 2007

10 BV SeineBV Oise BV Aisne BV Marne BV Aube BV Yonne BV Loing BV Eure Beauregard Le Melda Canal saint Julien Seine Aube F1 F2 F3 F4 200 m 64.4 62.3 8.2 2.1 59.0 2.5 44.5 12.4 11. 6 0.0 65.1 7.2 Nitrates mgNO3-/l 16/08/2005 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

11 Zones humides, ressources en eau et gaz à effet de serre Quantification de la dénitrification à léchelle régionale Curie et al., soumis Perspectives : modélisation à bases physique

12 Importance dune 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

13 Importance dune 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 / STICSMODCOUCaB Cours deau Etat de lart à Sisyphe Faiblesse principale = mode de couplage qui empêche de prendre en compte tous les processus nécessaires ProSe Riverstrahler

14 Importance dune 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

15 Merci !