Changement climatique

La communauté scientifique s’accorde sur un changement climatique majeur dans le siècle à venir. Une augmentation globale des températures comprises entre 1.5 et 3 5°C est envisagée comme une hypothèse moyenne. Les précipitations   seront également impactées avec une plus grande variabilité en fonction des saisons et de la localisation.

Vis-à-vis des nappes, ces modifications vont provoquer une baisse globale de leur alimentation, signifiant une baisse des ressources en eau souterraine.

La compréhension de cet article nécessite la connaissance de quelques termes et de notions d’hydrogéologie.

Sommaire de l’article :

  1. Hypothèses de changement climatique
  2. Observation de l’influence actuelle du changement climatique sur les nappes
  3. Impact futur du changement climatique sur les eaux souterraines du bassin
    1. EXPLORE 2070
    2. RexHyss
  4. Adaptation au changement climatique

Hypothèses de changement climatique

La communauté scientifique s’accorde sur un changement climatique majeur dans le siècle à venir. Le terme « changement climatique » fait référence à tout changement dans le temps, qu’il soit dû à la variabilité naturelle ou aux activités humaines (définition du GIEC). Il correspond à une modification durable (de la décennie au million d’années) du climat global de la terre ou des divers climats régionaux.

Les projections climatiques indiquent des évolutions contrastées des précipitations   sur le Bassin parisien. Néanmoins, il subsiste une incertitude sur les résultats qui présentent une dispersion sensible selon les modèles de climat. Globalement sur le centre du Bassin parisien, une diminution marquée des pluies en automne est prévue avec des changements limités au printemps et une diminution en été (Boé, 2007 ; Jouzel et al., 2011 ; modèles régionaux français du CNRM - ARPERGE-Climat et de l’IPSL - LMDz).
Cependant, toutes les projections vont dans le sens d’une augmentation de la température moyenne (entre 1.5 et 3.0 °C à la fin du siècle). Ceci s’accompagne d’une augmentation sensible de l’évapotranspiration potentielle (ETP) de 10 à 25 % selon les modèles.
L’exemple de la station météo de Paris à Montsouris illustre la tendance actuelle à la hausse, que ce soit pour les cumuls de précipitation ou pour la température. Sur la période 1878-2000, la moyenne du cumul de précipitations   est de 595.5 mm/an et on observe, toujours sur cette période, une tendance à l’augmentation des précipitations   de 90.1 mm par siècle ; cela représente 15 % du cumul annuel, mais cette tendance n’est pas considérée comme significative. Pour la température, la tendance est une augmentation moyenne de + 0.77 °C par siècle ; elle est considérée comme significative.

Observation de l’influence actuelle du changement climatique sur les nappes

L’impact des changements climatiques sur les nappes est actuellement mal connu. Aussi, une étude de l’évolution des niveaux des nappes sur de longues durées (rapport RP-59286-FR) (au minimum 30 années) a été menée pour apprécier la part de ce changement dans l’évolution des ressources en eau souterraine. La méthode consiste en une analyse statistique des niveaux d’eau souterraine en France sur une sélection de 375 piézomètres. Elle a montré sur la France une tendance à la baisse pour 54 % des piézomètres, à la hausse pour 29 % et à la stabilité pour 17 %. La répartition géographique de ces tendances montre une forte hétérogénéité.
La nappe de la craie   montre une tendance marquée à la baisse en Champagne et Bourgogne tandis que cette même nappe montre une tendance marquée à la hausse dans le bassin Artois-Picardie.

Vis-à-vis des masses d’eau souterraine  , l’impact actuel (1970-2010) est le suivant :

  • Niveaux en hausse :
    • les masses d’eau de la craie  , en particulier en Artois-Picardie ;
    • les masses d’eau dans les calcaires, en région Centre et dans le sud-est du bassin de Paris.

Pour évaluer et suivre l’impact du changement climatique sur les nappes, la mise en place d’un réseau de référence piézométrique   est prévue.

Par ailleurs, une intensification des épisodes de sécheresse de grande ampleur a été observée entre 1958 et 2007 avec trois sécheresses exceptionnelles en 1976, 1989 et 2003 (résultat du projet CLIMSEC, Soubeyroux et al., 2011).

Impact futur du changement climatique sur les eaux souterraines   du bassin

L’impact a été évalué dans plusieurs études utilisant des modèles. Leurs conclusions sont reprises ci-dessous pour deux d’entre elles : EXPLORE 2070 et RexHyss

EXPLORE 2070

A l’échelle de la France, les ressources en eaux souterraines   devraient diminuer sensiblement à l’horizon 2070, de manière générale, de -10 à -30 % selon les scénarios optimistes, de -20 à -55 % d’après les scénarios pessimistes. Cette diminution entraînerait une baisse du même ordre de grandeur des débits d’étiage (débit   annuel le plus bas atteint par un cours d’eau, en un point donné).

Les nappes libres et les nappes des plateaux seront plus sensibles à la diminution de la recharge   (la craie   du Bassin parisien, de la Beauce ou de la Brie). Les nappes profondes et captives, sans relation avec un cours d’eau, seront nettement moins impactées, au moins dans un premier temps, grâce à leur inertie.

Sur le Bassin parisien, l’impact sur la piézométrie   est sensible, toujours en liaison directe avec la diminution de la recharge   par les eaux météoriques, notamment sur les grandes zones de plateaux (pays de Caux, plaine de Beauce) où la piézométrie   est peu contrainte par un réseau hydrographique   dense. Selon les scénarios, cette baisse peut localement dépasser 10 mètres. Pour la nappe de la craie  , la baisse varie de 0 m, près des cours d’eau, à environ 7 m sur les plateaux avec un maximum de 10 m en Normandie (Explore 2070).

Nappe de la craie - Baisse du niveau moyen de la nappe sur la période 2046-2065 (moyenne des sept modèles de climat) par rapport à la période de référence (1961-1990) (EXPLORE 2070)"
Nappe de la craie - Baisse du niveau moyen de la nappe sur la période 2046-2065 (moyenne des sept modèles de climat) par rapport à la période de référence (1961-1990) (EXPLORE 2070)


Calcaires de Beauce - Baisse du niveau moyen de la nappe sur la période 2046-2065 (moyenne des sept modèles de climat) par rapport à la période de référence (1961-1990) (EXPLORE 2070)"
Calcaires de Beauce - Baisse du niveau moyen de la nappe sur la période 2046-2065 (moyenne des sept modèles de climat) par rapport à la période de référence (1961-1990) (EXPLORE 2070)

RexHyss

L’impact du changement climatique sur les ressources en eau a été simulé sur les bassins de la Seine et de la Somme à l’aide de modèles hydrologiques et hydrogéologiques et en utilisant différents scénarios climatiques de grande échelle. Les résultats obtenus montrent que les changements climatiques régionaux entrainent un assèchement prononcé des bassins étudiés au cours du 21e siècle. Cet assèchement se traduit par :

  • Une tendance à la baisse de l’évapotranspiration, qui s’accentue avec la baisse des précipitations   annuelles, mais avec une dispersion positive ou négative assez importante.
  • Une baisse de la recharge   des nappes, qui représente environ 30 % de la recharge   annuelle à la fin du 21e siècle, et 25 % au milieu. La résultante est une baisse de débit  , en moyenne annuelle et en toutes saisons (hautes et basses eaux). On note aussi un décalage dans le temps de 1 à 2 mois de la courbe des débits.
  • Le rabattement des nappes est plus important sur les plateaux qu’en plaine : de l’ordre de 5 mètres pour un piézomètre   dont le niveau présent est à 100 m NGF et de un mètre pour un piézomètre   proche de l’exutoire.
  • Sur les bassins de la Seine et de la Somme, le déficit de recharge   des nappes serait de 30 % d’ici une cinquantaine d’années.

Adaptation au changement climatique

A la baisse quasi-générale de la recharge   en eau et à la diminution du débit   moyen des cours d’eau, il conviendra de s’adapter pour une meilleure utilisation de l’eau tout au long de son cycle. A titre d’exemple, cela peut concerner l’amélioration de la rétention de l’eau dans les sols (augmentation du couvert végétal, création de haies), la lutte contre les gaspillages, l’amélioration des rendements des réseaux, le choix des techniques d’irrigation efficace, la remise en fonctionnement les zones humides, etc. La gestion active de la ressource en eau pourra faire partie des moyens pour optimiser la gestion de la ressource (stockage en aquifère  , recharge   artificielle).

Bibliographie

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