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Changement climatique et ressources en eau

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,

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Changement climatique et ressources en eau

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Presentation Transcript

  1. 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

  2. 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

  3. Urbain Cultures Prairies Forêts 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) Poses Paris Coupe géologique W E

  4. 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)

  5. 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 • Exemple du bassin de la Seine Volumes prélevés en nappe pour l’agriculture (moyenne 1997/2001) 92 Mm3 Viennot et al. 2006

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

  7. + 5 mg/l tous les 10 ans Ressources en eau et qualité de l’eau Exemple de la contamination azotée des aquifères du bassin de la Seine  Historique depuis 1970 Viavattene, Thèse, 2006

  8. 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

  9. 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

  10. BV Oise BV Seine BV Aisne Aube 64.4 Le Melda Canal saint Julien 62.3 8.2 Beauregard F1 Beauregard 2.1 F2 Nitrates mgNO3-/l 16/08/2005 F3 Seine F4 59.0 2.5 12.4 65.1 BV Marne BV Eure 11.6 0.0 44.5 BV Aube BV Loing Seine 200 m 7.2 BV Yonne Zones humides, ressources en eau et gaz à effet de serre  Mise en évidence de la dénitrification riparienne Site de Droupt St Basle (Aube) Curie, Thèse, 2006

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

  12. CaB standard sans calage : Biais = 3.7%, Nash = - 15.8 CaB + réservoir souterrain capacitif et calage : Biais = - 0.5 %, Nash = 0.70 Importance d’une modélisation réaliste  Importance des aquifères pour la réponse à long-terme • Exemple du bassin de la Somme (projet ECCO) Carli, M2, 2005

  13. ISBA / STICS MODCOU CaB SVAT ZNS 1D: Conceptuel ou Richards ETR=f(ETP) Réservoirs SVAT ZNS 1D: Richards ZS horiz : TOPMODEL ZNS 1D: Réservoir ZS : Diffusivité 2D Réservoir profond Cours d’eau Importance d’une modélisation réaliste Etat de l’art à Sisyphe ProSe Riverstrahler  Faiblesse principale = mode de couplage qui empêche de prendre en compte tous les processus nécessaires

  14. Karsts Importance d’une modélisation réaliste Vers une plateforme intégrée et modulaire : EAU-Dyssée • 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 !

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