Analyse prospective des débits mensuels d’étiage de la Meuse française à l'aide d'un modèle hydrologique : sensibilité aux méthodes de descente d’échelle spatiale et aux scénarios d’émission (Prospective analysis of monthly low streamflows of France’s Meuse river : methods of spatial downscaling and emission scenarii)

Résumé En Fr

This study has been conducted in the framework of the European AMICE (Adaptation of the Meuse to the Impacts of Climate Evolution) project. The main objective of this study is to show the sensitivity of the hydrological response of the French Meuse river to the methods used to downscale the outputs of a Limited-Area climate Model. To achieve this goal, two methods of climate scenario generation (a statistico-dynamical one and the delta change approach) have been applied to the simulations of the ARPEGE climate model forced with 3 greenhouse gases emission scenarios. The latter were further used as inputs to a rainfall-runoff model calibrated on the 1971-2000 period. Results show a decrease of seasonal precipitation (-10 % to -35 %) and an increase of air temperature of + 3° C on average, over the study area. In response to this climate forcing, low flow values for 2, 5, and 10 return periods will be halve of their present amounts.

Cette étude s’inscrit dans le cadre du projet transnational AMICE (Adaptation of the Meuse to the Impacts of Climate Evolution). Son objectif est de montrer la sensibilité de la réponse hydrologique en basses eaux d’une grosse rivière (la Meuse française) à la méthode de descente d’échelle spatiale ou temporelle appliquée aux simulations d’un modèle climatique. Dans cette optique, deux méthodes de descente d’échelle ont été appliquées aux simulations du modèle climatique à résolution variable ARPEGE-Climat forcé par trois scénarios d’émission de gaz à effet de serre (GES) du GIEC (Groupe d'experts Intergouvernemental sur l'Evolution du Climat) : la méthode statistico-dynamique Boé08 (forcée B1, A1B et A2) et la méthode des anomalies (forcée A2). Les 4 scénarios climatiques désagrégés ainsi obtenus ont ensuite été utilisés comme intrants d’un modèle hydrologique conceptuel global sur la période 1971-2100. Pour la fin du 21e siècle, les résultats font apparaître une forte baisse des précipitations de l’ordre de 10% à 35% selon la saison, associée à une élévation généralisée de la température de l’air (+ 3° C). Les débits mensuels d'étiage simulés par le modèle pluie-débit sont peu sensibles à la méthode de descente d'échelle des simulations climatiques. Ils sont en revanche très dépendants du scénario d'émission. En réponse aux changements climatiques, la prospective hydrologique conduit logiquement à une baisse préoccupante des débits fréquentiels d’étiages, de l’ordre de -45% par rapport à leur valeur actuelle.