mercredi 24 février 2016

Changement climatique en Bourgogne et impacts sur la ressource en eau

Le projet de recherche-action HYCCARE Bourgogne – HYdrologie, Changement Climatique, Adaptation, Ressource en Eau – vise à produire des diagnostics et outils pour mieux prendre en compte le risque lié aux impacts du changement climatique sur la ressource en eau. Il implique un collectif multidisciplinaire de chercheurs (Université de Bourgogne, CNRS, AgroSup Dijon, Inra, BRGM, Université de Tours). Voici quelques conclusions de ce projet sur le climat et l'eau en Bourgogne, ainsi qu'une réflexion sur la politique des ouvrages en rivières.

La température annuelle moyenne a augmenté d’environ 1°C en Bourgogne entre les années 1960-1970 et aujourd’hui. On n'observe pas de hausse progressive sur la période, mais plutôt une rupture climatique marquée en 1987-1988 : à ce tournant, une hausse nette des températures indique le passage à un nouveau régime climatique. Les températures moyennes restent élevées depuis cette charnière.


Le régime des pluies ne montre pas de variations significatives quand on compare les cumuls de précipitations entre les périodes 1969-1987 et 1988-2009. Mais de janvier à septembre, les débits moyens des cours d’eau bourguignons sont presque partout en baisse par rapport à ceux mesurés avant le seuil de 1987-1988. L’étiage est plus précoce et plus marqué.


Comment expliquer le phénomène ? Une hypothèse est l'évapotranspiration (corrélée à la hausse des températures), qui transforme l'eau en gaz au lieu de lui permettre de recharger sous forme liquide les rivières et les nappes.

Concernant l'avenir, les modèles prévoient une hausse du réchauffement avec une diminution conséquente des débits des cours d’eau de Bourgogne (en cohérence avec d’autres recherches comme Explore 2070). Les débits de l'étiage pourraient être jusqu'à 50% plus faible dans 50 ans. Cette hausse pourrait se faire par ruptures successives créant des "nouveaux climats", comme dans la projection ci-dessous.


Une réflexion pour conclure : comme le demandait déjà en 2013 le conseil scientifique de l'Agence de l'eau Seine-Normandie, il paraît indispensable d'intégrer la contrainte hydroclimatique à long terme dans la politique actuelle des ouvrages en rivières (et non de céder à quelque court-termisme réglementaire). Le changement climatique et hydrologique va modifier le régime des débits, mais aussi les peuplements des rivières. Il faut donc s'interroger sur les usages possibles des ouvrages à la fois dans une perspective de prévention (par exemple le bilan carbone dissous des retenues ou l'équivalent CO2atm épargné par les productions énergétiques d'origine hydraulique) et d'adaptation (par exemple le maintien de réserves d'eau à l'étiage dans les biefs et retenues, la recharge piézométrique des nappes), ainsi que sur la pertinence de certains aménagements hydro-écologiques pour des espèces dont la présence à long terme dans nos cours d'eau reste hélas incertaine.

Source : HYCCARE 2015, Le changement climatique en Bourgogne et ses impacts sur
la ressource en eau. Les illustrations sont extraites de ce document, diffusé par Alterre Bourgogne. Tous droits réservés (droit de courte citation). HYCCARE rendra ses conclusions à un colloque de clôture le vendredi 25 mars 2016, à la Maison des sciences de l’homme, à Dijon (voir invitation).

17 commentaires:

  1. Conclusion: encore moins de débit pour faire tourner les boites à camemberts!! Il va falloir mettre des hamsters dedans pour produire du jus...

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    1. C'est le plus probable (moins de débit). Difficile de dire avec un haut niveau de certitude comment va évoluer le régime hydrologique car plus de chaleur, c'est aussi un cycle global de l'eau (flux océan-atmosphère) tendanciellement plus actif (et plus chaotique), ainsi que des évolutions de la dynamique nord-atlantique et arctique (dont nous dépendons largement pour ce que nous recevons de l'Ouest et du Nord). Avant le cas particulier du turbinage, ce sont déjà les questions de régulation, stockage, prélèvement qui doivent faire l'objet d'une réflexion de fond, en lien avec les aménagements du territoire et les activités économiques.

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    2. Les biefs stockent ils de l'eau ?

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    3. Le bief (= canal) stricto sensu, non, sauf dans la cas où la vanne ouvrière a été fermée (auquel cas le canal est rempli comme un bassin, jouant le rôle d'annexe hydraulique à la rivière). La retenue, cela dépend de sa dimension (la retenue de Pont ou de Pannecière stocke beaucoup). Par ailleurs, la hauteur d'eau détermine les échanges avec la nappe (selon pression) et, dans les régions karstiques, on peut avoir des lames d'eau encore importantes dans des retenues (ou biefs) quand la rivière a par ailleurs des niveaux très bas, voire des pertes. Globalement, il est notoire que les ouvrages régulent les niveaux de diverses manières... c'est d'ailleurs l'objet principal de leur règlement d'eau.

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    4. mais si l'on fait le rapprochement avec votre précédent commentaire sur l’évapotranspiration, les biefs ne constituent ils pas des zones propices à ce phénomène (eau stagnante pour la plupart d'entre eux, augmentation de la température...). Finalement il n'est pas aisé de garder de l'eau dans une passoire.

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    5. Effectivement, il faut évaluer cette évapotranspiration (modéliser le bilan énergétique / hydrique). Il ne vous échappe pas que malgré la perte, les biefs / retenues ne s'évaporent pas en été, donc il faut calculer les quantités dont on parle et estimer le coût-bénéfice pour les milieux. Passoire, les seuils ? Pas spécialement (sinon il n'y aurait pas de pb sédiments-poissons, n'est-ce pas) – sauf bien sûr quand la DDT et l'Onema 21 demandent d'ouvrir des vannes pour tuer les poissons des biefs à l'étiage.

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  2. Des poissons sont morts dans un bief et des milliers d'autres ont survécu dans le cours d'eau. Choix difficile mais au moins la loi a été respecté. Les biefs stockent l'eau, c'est un fait mais les volumes sont dérisoires. Ensuite faut demander au propriétaire de vider son bief pour recharger un peu le cours d'eau. Problème: y veut pas, votre association va crier au scandale et ça va être bref car le volume est faible. Une retenue de 300 de long, 10 m de large et 1 m de prof stocke 3000 m3. En imaginant qu'il faille restituer 100 l/s pour sauver la rivière. Résultat: 8 h de capacité de relargage d'une eau à 25 °. Sans commentaires hormis le votre...

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    1. C'est contradictoire de dire qu'il faut "sauver la rivière" en vidant le bief et que le volume dudit bief est "dérisoire". C'est pifométrique (mais la règle apparemment dans le 21) de parler de "milliers de poissons sauvés" sans faire la moindre mesure pour asseoir son propos (la seule réalité tangible, ce fut les photos de poissons morts). Pourquoi ne pas demander une pêche de contrôle bief / rivière à la Fédé 21 pour vérifier le système le plus poissonneux à l'étiage? Au moins on ne parlera pas dans le vide, on aura une idée des peuplements de chaque hydrosystème et cela permettra d'objectiver l'intérêt écologique des décisions administratives.

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    2. Quelques phrases issues du "RESUME de l'ETUDE DES PEUPLEMENTS PISCICOLES ET MACROBENTHIQUES DE LA SEINE ET DE SES AFFLUENTS AU REGARD DE LA QUALITE PHYSIQUE ET CHIMIQUE DE L’HYDROSYSTEME"
      + En ce qui concerne la qualité physique des cours d’eau plusieurs atteintes ont été identifiées. Tout d’abord, sur le linéaire principal de la Seine, la rupture de la continuité écologique par un nombre important de barrages (1 tous les 3 km) pénalise les mouvements piscicoles. Il en résulte également une modification des écoulements à l’amont de ces derniers avec la création de pseudo-plans d’eau beaucoup moins favorables au maintien des espèces électives du biotype.
      + En conséquence, les peuplements piscicoles présentent une altération plus ou moins importante à la fois en termes d’effectifs et de biomasses

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    3. @ anonyme 09:32 : oui, et donc ? "une altération plus ou moins importante à la fois en termes d’effectifs et de biomasses", cela veut dire que dans l'eau d'une retenue de bief, on a moins de truites ou de vairons que 500 m plus haut, dans une zone à écoulement lotique. En quoi voyez-vous que ce constat a un caractère de gravité tel qu'il doit justifier des coûts publics importants? On peut le penser mais il faut le dire : la masse d'eau a X espèces avec une biomasse de X1, X2 ... Xn, notre objectif est d'arriver à Y, et Y1...Yn, le coût sera de tant, etc.

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  3. vous parlez ici de volume statique et non de débit. il n'est jamais question de vider un bief pour récupérer son volume d'eau mais simplement de privilégier le cours naturel en restituant le débit au cours naturel ce qui implique effectivement l'assèchement progressif des biefs (passoires...)
    Quant aux études, elles existent mais nous ne les verrons pas sur ce site...

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    1. "Quant aux études, elles existent mais nous ne les verrons pas sur ce site..."

      Chapeau pour cela. De la part d'une personne qui connait manifestement la situation et qui sait très bien comment la rétention d'information se pratique à tous les niveaux... Enfin bon, cela démontre où est la bonne foi dans le dossier. Vu le nombre croissant de lecteurs Hydrauxois, pas de souci, les gens savent où l'on trouve des données, des ressources et des liens.

      Sur le reste : dans les cas problématiques, mesurons donc la biodiversité des biefs et des tronçons court-circuités à l'étiage, choisissons ce qui est le mieux en répartition de débit. Vous avez peur du résultat ? Vous pensez que c'est une dépense publique trop importante de faire une pêche de controle alors qu'on claque du fric à démanteler des seuils déjà en ruine sur des propriétés privées? Vous croyez que 3 mots lapidaires des agents DT et Onema font office de preuve sur le sujet ? Nous le rappellerons au printemps, l'attitude de certains sur l'Ource a suscité assez d'émotion en 2015 pour que personne n'ait envie de recommencer les conneries en 2016, y compris les élus qui se sont engagés à être très vigilants sur le dossier.

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  4. Si les élus sont vigilants, alors la situation est bien en main.

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    1. Puisque vous souhaitez que tous soient étudiés merci de m'éclairer: certaines recherches émettent des doutes sur le bilan en gaz à effet de serre des systèmes hydroélectriques. L'activité bactériologique dans l'eau des barrages, relâcherait d'importantes quantités de méthane (gaz ayant un effet de serre 20 fois plus puissant que le CO2)... Quand est il pour les biefs de moulins et des réservoirs de Côte d'Or ???

      (EMISSION DE GAZ A EFFET DE SERRE PAR UNE RETENUE DE BARRAGE HYDROELECTRIQUE EN ZONE TROPICALE, Frederic Guerin 2006)

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    2. anonyme 09:42 : un mot qui vous a peut-être échappé dans votre référence, c'est "tropical". Cela fait 15 ans qu'il y a un débat entre chercheurs sur le bilan GES des retenues (en lien avec les rapports GIEC), en particulier donc dans ces zones tropicales. Il est généralement considéré qu'en zone tempérée ou boréale, le bilan est positif. Mais comme le gros des projets hydro se situe chez les émergents, le bilan global de mitigation fait objet de débats.

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    3. "Il est généralement considéré" (envisagé) ou nous sommes sures? cela laisse le doute!

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    4. Le doute, c'est très sain. C'est lui qui vous pousse à lire et expérimenter pour comprendre et vérifier. Donc faites une recherche Google Scholar ou Web of Science sur le bilan carbone des retenues et réservoirs, vous trouverez largement matière à nourrir votre réflexion. Dans notre article sur le bilan carbone des sources d'énergie, nous avons choisi de citer un rapport du GIEC car le rôle de cet organisme est de compiler la littérature scientifique (généralement des centaines d'articles sur le moindre sujet spécialisé), avec des procédures de contrôle (relecture) plus poussées que pour d'autres rapports de synthèse. Cela dit, le sujet est en débat, comme beaucoup d'autres sur l'estimation exacte du bilan carbone, exercice difficile car demandant de la modélisation biogéochimique et des contrôles par de nombreuses campagnes de mesures.

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