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Etude des impacts potentiels du changement climatique

sur le bassin versant du Rhône en vue de leur gestion

projet GICC-Rhône

présentation : Etienne LebloisCemagref Lyon, UR Hydrologie-Hydraulique

Séminaire GICC – Toulouse – 25/26 avril 2002

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Participants

• Météo-France

• ENSMP

• CNRS

• Cemagref

• BRGM

• EDF

• MATE

(GICC-Rhône)

• PNRH, PNEDC

(Gewex-Rhône)

Soutien

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I – Le projet Gewex-Rhône

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Deux modélisations hydrologiques du bassin versant du Rhône

• ENSMP (CIG) : ModcouFonction de production conceptuelle

Routage de type isochrone géomorphologique

• Météo-France (CNRM) : ISBA-ModcouFonction de production à base physique ISBA

Routage = comme dans Modcou

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Fonctions de production

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Données utilisées

• De structure• MNT USGS• Occupation du sol Corine• BD Sol INRA• Maille kilométrique

• Hydrométéorologiques• Météo-France• Banque HYDRO• 1981-1998

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Variables de forçage atmosphérique

• géométrie1461 mailles 8 x 8 km dans un domaine de 400 x 250 km

18 années (1981-1998) à pas de temps 3 H

• paramètresTa température de l’air

P précipitation totale

Rat radiation atmosphérique

Rg rayonnement solaire

U vitesse du vent

qa humidité spécifique de l’air

(ETP évapotranspiration potentielle)

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Reconstitution obtenue

• Critère de Nash typique = 0.6 sur une centaine de stations • Hautes eaux et modules corrects ; étiages déficients• Certains apports doivent être prescrits (anthropisation)

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II – Le projet GICC-Rhône

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Objectifs

• Simuler l’hydrologie du bassin du Rhône relative à un climat modifié 2 x CO2

• Examiner effets physiques et impacts

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Structure de GICC-Rhône

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« Scénarios météorologiques »6 variantes de forçages 2CO2 (CNRM, avec LMD)

« Modélisations hydrologiques »2 Rhône entier (CNRM, CIG)2 partielles (EdF, BRGM)

« Impacts »Neige & rivières nivales (CEN) Débits (Cemagref)Agriculture irriguée, poissons, végétation : à venir

« Incertitudes »Cadre théorique (CNRS)Travaux concrets ?

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Le scénario sélectionné

• CO2 augmente de 1% par an et porte forfaitairement tout le changement

• Horizon commun 2050 (2 x CO2)

• TS de la mer commune (Hadley Centre)

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Plusieurs intégrations atmosphériques

• 4 à basse résolution (LSPCR, Polcher)résolution typique 2.5 x 3.5 °

• 2 à haute résolution (spécifiques)LMDZ SECHIBA dx = 100 kmCNRM ISBA dx = 50 km

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Exemple de la grille LMDZ

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Construction des forçages de meso-échelle sous climat modifié

a) calcul des anomalies mensuelles moyennes de grande échelle,

valeur MCG climat modifié - climat MCG temps présent

b) interpolation sur la grille Rhône

c) climat modifié = temps présent + anomalie

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Climat actuel,Climat sous scénario

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Sensibilité d’ISBA - Exemple de la DuranceEcoulement

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Durance à La Clapière, selon CNRM

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Rhône à Beaucaire, selon CIG

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Évolution perçue à travers des courbes des débits classés

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Rhône

Saône

reconstitution évolution

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Selon modcou (CIG)

Selon Isba-modcou (CNRM)

Analyse globale des chroniques

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Observées

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Selon modcou (CIG)

Selon Isba-modcou (CNRM)

Analyse des chroniques de la région U (Saône)

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Observées

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Selon modcou (CIG)

Selon Isba-modcou (CNRM)

Analyse des chroniques de la région V5 (Rhône)

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Observées

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Selon modcou (CIG)

Selon Isba-modcou (CNRM)

Analyse des chroniques de la région W1 (Isère)

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Observées

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Selon modcou (CIG)

Selon Isba-modcou (CNRM)

Analyse des chroniques de la région X0 (haute Durance)

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Observées

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Autres études d’impact

• RéaliséeManteau nival = contribution de Martin & Etchevers

• A venirIrrigationPopulations ichtyologiquesVégétation

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Incertitudes

• Exposé qualitatif ; recours à divers modèles

• Sur la modélisation hydrologique, schéma théorique fourni par le LTHE

notion d’ambiguité entre jeux de paramètres, faisant l’objet d’une formalisation statistique possible (+- bayésien) et d’une exploitation de type analyse de sensibilité

• Application envisagée

à ISBA (action LTHE/CNRM) à Modcou (action CIG/Cemagref)

• Amélioration des modélisations support

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Conclusions• Quant à la méthode

Classique, encore fallait-il l’appliquerApparaît désormais limitée (extrêmes ; rétroactions)

• Quant au RhôneLes bassins n’atténueront pas les changementsImpacts du changement climatique variables(selon les processus dominants dans les bassins)

• Quant à la méthodeIncertitude majeure semble climatique

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