Mines Paris / ARMINES - Université PSL, Centre de Géosciences, Fontainebleau. TerraScience, Terrasson-Lavilledieu.
DOI
https://doi.org/10.26047/PIREN.rapp.ann.2025.vol06
Résumé
Caractériser les impacts du changement climatique sur la ressource en eau est essentiel au soutien efficace de stratégies de gestion à l’échelle régionale. Ce défi scientifique implique d’identifier, au préalable, les différentes sources d’incertitude impactant les trajectoires hydrologiques simulées dans les chaînes de modélisation d’impact liant modèles climatiques globaux (MCG) et hydrologiques régionaux. Dans ce contexte, il est crucial de chercher à (i) minimiser les sources d’erreur qui peuvent l’être et à (ii) estimer de façon ciblée les incertitudes irréductibles, telles que celles liées à la variabilité interne du climat. Cet enjeu est particulièrement majeur pour les hydrosystèmes où les évolutions climatiques projetées demeurent très incertaines, comme dans le cas du bassin de la Seine. Dans l’optique de renforcer la pertinence décisionnelle des projections hydrologiques régionales, ce travail instaure un cadre d’analyse critique des sorties de MCG mobilisant l’application hydrologique CaWaQS-Seine, récemment recalibrée en phase 8. Un critère d’évaluation dans le domaine
fréquentiel est utilisé pour détecter, dans les champs historiques de précipitations issus des MCG, la présence de marqueurs d’une échelle de variabilité caractéristique (inter-décennale - 15-17 ans), effectivement observée dans les enregistrements hydroclimatiques du bassin. Cette approche permet d’inclure dans cette évaluation critique l’influence de processus climatiques de large échelle — notamment l’Oscillation nord-atlantique, à l’origine de ces marqueurs de variabilité — conditionnant fortement le comportement long-terme du cycle
hydrologique régional. Quinze trajectoires hydrologiques CMIP6 ont été simulées sur 150 ans à partir de cinq MCG soigneusement pré-sélectionnés sur des critères de représentativité et d’indépendance des modèles.
Une analyse de cohérence fréquentielle appliquée aux précipitations a permis d’identifier, pour certaines projections, des mésestimations de cette gamme de variabilité. Selon ce critère, les MCG les moins cohérents ont été exclus. La première mise en oeuvre de ce cadre méthodologique propose ainsi un premier jeu de trajectoires régionalement pertinentes pour l’évaluation d’impacts et la construction de scénarios plus avancés. Une analyse d’impact a ensuite été menée, centrée sur les changements de distribution de magnitudes, de fréquences et de durées d’événements hydrologiques par rapport aux conditions historiques. L’étude a porté sur les débits moyens saisonniers (hivernaux et estivaux), la longueur et la sévérité de périodes d’étiage et les débits de crues majeures. Les biais d’évaluation en termes d’impacts hydrologiques associés aux projections exclues ont néanmoins été évalués. Ces travaux constituent une étape préliminaire essentielle pour orienter les travaux futurs, qui consisteront en une sélection plus exhaustive de sorties climatiques spécifiquement adaptées au bassin de la Seine pour permettre une caractérisation ciblée des incertitudes d’impacts.
Points clefs
- Démonstrateur méthodologique de sélection des membres climatiques pertinents à l’échelle du bassin de
la Seine ; - Analyse de cohérence fréquentielle basée sur la variabilité inter-décennale régionale des précipitations ;
- Premières évaluations des impacts hydrologiques sur le bassin issues des projections CMIP6.
