Le changement climatique et ses. impacts sur l eau

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1 Le changement climatique et ses Cliquez pour modifier le style du titre impacts sur l eau Cliquez pour modifier le style des sous-titres du masque Olivier Rivière olivier.riviere@meteo.fr Niort 04/12/2012

2 Mise en évidence du changement climatique Définition internationale du changement climatique (GIEC 2007): variation de l état du climat que l on peut déceler par des modifications de la moyenne et/ou de la variabilité de ses propriétés qui persiste pendant une longue période (quelques décennies ou plus) Besoin de longues séries de données

3 Cliquez pour modifier le style du titre Changement climatique: ce que nous disent les observations à l échelle globale Cliquez pour modifier le style des sous-titres du masque

4 Au niveau global: un réchauffement incontesté Mise en évidence à l échelle de la planète au moyen d indicateurs variés (températures, niveau de la mer ) «Probablement du à l accroissement de la concentration de GES» (GIEC 2007) Concordance entre évolution des systèmes physiques et biologiques et le réchauffement observé

5 Écarts de température ( C) par rapport à la moyenne relevée entre 1961 et 1990 Le réchauffement climatique : La température augmente à l échelle du globe 0.73 C Depuis un millénaire dans l hémisphère Nord (température moyenne de surface) (GIEC, 2007)

6 Le réchauffement climatique : La température depuis ans Température ( C) et concentration de gaz à effet de serre en Antarctique : dioxyde de carbone (CO 2 ) en ppmv, méthane (CH 4 ) en ppbv Source : Petit et al, 1999

7 Changement climatique: ce que nous disent les observations à l échelle régionale

8 Homogénéisation : pourquoi!? Hier Aujourd hui Homogénéisation: correction statistique des séries de données pour éliminer les ruptures liés à l «l effet de poste» (changement de capteur, déplacement de la station, ) Objectif: créer des séries de référence permettant la mise en évidence du changement climatique

9 Un réchauffement mis en évidence par les indicateurs thermiques Augmentation observée des températures de l ordre de 1 C sur un siècle sur le grand Sud-Ouest

10 Tendances des températures minimales et maximales (en /siècle) Minimales (Tn) Maximales (Tx)

11 Anomalie C, ref= Evolution des températures à Niort depuis 1959 Série de T Niort année Réchauffement d environ 0.06 C/an sur

12 Une réalité observable: évolution des précipitations observée depuis un siècle PRINTEMPS ETE HIVER Tendance (%/siècle) des précipitations annuelles AUTOMNE

13 Des précipitations annuelles en légère hausse sur le XXème siècle à Niort RR Précipitations annuelles (Niort)

14 RR RR RR RR mais des inégalités selon les saisons Hiver: ~0.7mm/an Précipitations DJF (Niort) Précipitations MAM (Niort) Printemps: ~0.25mm/an Précipitations JJA (Niort) Précipitations SON (Niort) Ete: ~-0.1mm/an Automne: ~0.3mm/an

15 SWI Des sols de plus en plus secs Calcul de l humidité des sols grâce à la chaîne de modélisation hydro-météorologique SIM Humidité des sols (SWI) sur les Deux-Sèvres SWI: indice d humidité des sols =1 si besoin en eau satisfait =0 au point de flétrissement Les sols sont en moyenne de plus en plus secs sur le territoire d où des sécheresses agricoles (édaphiques) plus fréquentes

16 des sécheresses agricoles plus fréquentes et plus intenses en Poitou-Charentes On parle de sécheresse lorsque le niveau de la ressource en eau est inférieur aux normales climatologiques (ici ) du lieu considéré Sécheresses modérées Sécheresses sévères Sécheresses extrêmes

17 Un réchauffement qui impacte également plusieurs systèmes biologiques et physiques

18 Date des premières vendanges à Cognac Source: Snakkers G Evolution des stades phénologiques et des caractéristiques de la production constatées pendant les dernières décennies. Journée technique Station Viticole BNIC 2007.

19 Apparition de la première feuille de marronnier à Genève (Suisse) Source: MeteoSuisse Plus longue série phénologique de Suisse (1808->) Nette tendance à la précocité de ce stade phénologique

20 Observations ichtyologiques: exemple du Saint- Pierre N Saint-Pierre Quéro et al., 1998, Ifremer S Migration vers le Nord d espèces de poissons à affinités tropicales

21 Impact du CC sur les migrations des oiseaux Impacts difficile à évaluer et variable selon les espèces: Modifications des dates et stratégies de migration différentes suivant les espèces (hibernation dans le Sud de la France plutôt qu en Afrique, migration estivale avancée, ) Hivers plus cléments pour espèces sédentaires

22 Les causes du changement climatique

23 Les causes du changement climatique : Le forçage naturel : les paramètres orbitaux (Milankovitch, 1920) Précession Inclinaison Excentricité

24 Les causes du changement climatique : Le forçage naturel : la variabilité solaire

25 Les causes du changement climatique : Le forçage naturel : l activité volcanique Refroidissement en surface : entre 0,2 et 0,4 pendant 1 à 2 ans

26 Les causes du changement climatique : Le forçage naturel et anthropique : l effet de serre H20 + CO2 + CH4 existent naturellement dans l atmosphère et ont un effet bénéfique sur le climat : Température de 15 C en moyenne sur le globe, qui serait inférieure à 18 C sans leur présence Source: Météo-France

27 principalement d origine anthropique Variations de la température moyenne globale en surface simulées et observées (GIEC 2007) Simulations avec forçages naturels Simulations avec forçages naturels et anthropiques

28 Que nous prédisent les modèles de climat?

29 Comment modéliser le climat futur? Le système climatique Variabilité Solaire Atmosphère Gaz à effet de serre (H 2 O, CO 2, CH 4, N 2 O, CFC, ) Aérosols Volcanisme Glaciers Calottes Banquise Océans Activités Humaines Biosphère Rivières et lacs Surfaces continentales

30 Les modèles de climat U t 2 U. Source: IPSL A partir d hypothèses sur nos émissions futures de GES (scénarios A1B ), les modèles proposent des projections (et non pas des prévisions) climatiques.

31 Impact des différents scénarios sur le réchauffement global (source GIEC, 2007) -de 2000 à 2100 : +1.1 à +6.4 C selon les modèles et les scénarios -B1 = estimation la plus probable : +1,8 C -A2 = estimation la plus probable : + 3,6 C -Avant 2030: peu de différences entre le scénarii => futur inévitable (importance de l adaptation)

32 Une idée du changement climatique Température moyenne d été Observations et scénario A

33 Nécessité d une descente d échelle Scénarios climatiques globaux ~ 300km Scénarios climatiques régionaux ~ km Modèles d impacts ~qq m - qq km

34 Climat futur: moyenne annuelle des températures moyennes (écart en C à la référence ) 5.5 C 5.5 C 5.5 C 5.0 C 5.0 C 4.5 C 4.0 C 5.0 C 4.0 C 3.5 C 5.5 C 4.5 C 4.5 C 3.5 C 4.0 C 3.0 C 3.0 C 2.5 C 2.5 C 3.5 C 3.0 C 2.2 C 2.2 C 2.5 C 2.0 C 2.0 C 1.8 C 2.2 C 1.8 C 1.6 C 2.0 C 1.6 C 1.4 C 1.4 C 1.2 C 1.6 C 1.4 C 1.0 C 0.8 C 1.2 C 0.8 C 1.0 C 0.6 C 1.8 C 1.0 C 1.2 C 0.6 C 0.8 C 0.6 C 0.6 C 5.5 C 5.0 C 5.5 C 5.5 C 4.5 C 5.0 C 5.0 C 4.0 C 4.5 C 3.5 C 4.0 C 4.5 C 4.0 C 3.0 C 3.5 C 3.5 C 2.5 C 3.0 C 2.2 C 2.5 C 3.0 C 2.0 C 2.5 C 2.2 C 1.8 C 2.2 C 2.0 C 1.6 C 2.0 C 1.8 C 1.4 C 1.6 C 1.6 C 1.4 C 1.0 C 1.4 C 1.2 C 1.2 C 0.8 C 1.0 C 1.0 C 0.6 C 1.8 C 1.2 C 0.8 C 0.8 C 0.6 C 0.6 C 2030 (Météo-France/Datar)

35 Climat futur: moyenne annuelle des températures moyennes (écart en C à la référence ) 5.5 C 5.5 C 5.5 C 5.0 C 5.0 C 4.5 C 4.0 C 5.0 C 4.0 C 3.5 C 5.5 C 4.5 C 4.5 C 3.5 C 4.0 C 3.0 C 3.0 C 2.5 C 2.5 C 3.5 C 3.0 C 2.2 C 2.2 C 2.5 C 2.0 C 2.0 C 1.8 C 1.6 C 2.2 C 1.8 C 2.0 C 1.6 C 1.8 C 1.4 C 1.4 C 1.2 C 1.6 C 1.4 C 1.0 C 1.0 C 0.8 C 1.2 C 1.2 C 0.8 C 1.0 C 0.6 C 0.6 C 0.8 C 0.6 C 0.6 C 5.5 C 5.0 C 5.5 C 4.5 C 5.5 C 4.0 C 5.0 C 5.0 C 4.5 C 3.5 C 4.5 C 4.0 C 3.0 C 2.5 C 4.0 C 3.5 C 3.5 C 2.2 C 3.0 C 2.0 C 2.5 C 3.0 C 1.8 C 2.2 C 1.6 C 2.0 C 1.4 C 2.5 C 2.2 C 2.0 C 1.8 C 1.2 C 1.6 C 1.8 C 1.6 C 1.2 C 0.8 C 1.4 C 1.0 C 1.4 C 1.0 C 0.6 C 1.2 C 0.8 C 1.0 C 0.6 C 0.8 C 0.6 C 2030 (Météo-France/Datar)

36 Climat futur: moyenne annuelle des températures estivales (écart en C à la référence ) 5.5 C% 5.5 C 5.5 C 4.5 C 3.5 C 3.5 C 3.0 C 3.0 C 2.0 C 1.8 C 1.6 C 2.2 C 1.8 C 2.0 C 1.6 C 1.4 C 1.4 C 1.2 C 1.4 C 1.0 C 1.0 C 1.2 C 0.8 C 0.8 C 0.6 C 0.6 C 1.8 C 1.6 C 1.2 C 2.5 C 3.0 C 2.2 C 2.0 C 2.2 C 3.5 C 2.5 C 2.5 C 4.0 C 4.5 C 4.0 C 4.0 C 5.0 C 4.5 C 5.5 C 5.0 C 5.0 C 1.0 C 0.8 C 0.6 C 0.6 C 5.5 C 5.5 C 5.5 C 5.0 C 5.0 C 5.0 C 4.5 C 4.5 C 3.0 C 3.0 C 2.2 C 2.0 C 2.0 C 1.8 C 1.6 C 2.0 C 1.2 C 1.6 C 1.4 C 1.0 C 1.0 C 1.2 C 0.8 C 1.8 C 0.8 C 2.2 C 1.6 C 1.4 C 1.4 C 1.2 C 1.8 C 2.5 C 2.2 C 3.0 C 3.5 C 2.5 C 2.5 C 4.0 C 3.5 C 3.5 C 4.5 C 4.0 C 4.0 C 1.0 C 0.6 C 0.6 C 0.8 C 0.6 C 2030 (Météo-France/Datar)

37 Climat futur: moyenne annuelle des précipitations (écart en % à la référence ) 130% 125% 130% 130% 130% 125% 125% 120% 120% 120% 115% 115% 115% 110% 110% 105% 105% 95% 90% 85% 85% 85% 80% 80% 80% 75% 75% 75% 70% 70% 90% 95% 90% 100% 95% 100% 100% 105% 110% 70% 65% 65% 65% 65% 130% 130% 125% 130% 125% 120% 120% 125% 115% 115% 120% 110% 110% 115% 105% 105% 110% 100% 105% 100% 95% 95% 100% 90% 95% 85% 90% 85% 85% 75% 75% 80% 70% 75% 70% 80% 80% 90% 65% 70% 65% 65% 2030 (Météo-France/Datar)

38 Climat futur: moyenne annuelle des précipitations estivales (écart en % à la référence ) 130% 130% 130% 125% 120% 125% 120% 120% 115% 115% 115% 110% 130% 125% 110% 110% 105% 105% 105% 100% 100% 95% 100% 90% 95% 95% 90% 90% 85% 80% 85% 85% 80% 75% 70% 80% 75% 75% 70% 65% 65% 70% 65% 65% 130% 130% 125% 130% 125% 120% 120% 125% 115% 105% 95% 90% 90% 85% 85% 80% 80% 75% 75% 70% 85% 80% 75% 90% 95% 100% 95% 100% 105% 105% 110% 110% 115% 110% 100% 115% 120% 70% 70% 65% 65% 65% 2030 (Météo-France/Datar)

39 Des conséquences sur l évolution de la ressource en eau: l exemple des sécheresses agricoles Intensité moyenne des sécheresses agricoles aux horizons 2050 et 2080 Probabilité actuelle <20% <10% <4% Impacts: Aggravation généralisée des sécheresses agricoles (déficit en eau du sol) en toute saison sur la quasi-totalité du territoire dès le milieu du siècle Mesures possibles d adaptation: Choix de nouvelles variétés/espèces moins consommatrices d eau Adaptation des calendriers culturaux (pour éviter sécheresse estivale) Irrigation des cultures (sous réserve de disponibilité en eau) Horizon 2080: la ressource en eau dans le sol «normale» correspondra à une sécheresse comme on en connaît actuellement tous les 15 ans environ Source: projet Climsec

40 Des impacts inévitables sur l évolution de la répartition des espèces Fin du XXI ème siècle (données ARPEGE-Climat scénario B2)

41 Adaptation par déplacement géographique?

42 Enjeux agricoles du CC Climat + chaud Climat + sec Des effets positifs Augmentation photosynthèse Croissance + rapide Hivers + courts + de CO 2 Des effets négatifs! Trop chaud! (échaudage) Manque d eau Augmentation des volumes d irrigation nécessaires (augmentation de l évapo-transpiration)

43 L Observatoire Régional Changement Climatique et Agriculture en Poitou-Charentes (ORACLE) Observatoire à destination de l ensemble des acteurs de la sphère agricole régionale Objectifs: Objectiver les trajectoires climatiques en cours Identifier les évolutions agricoles liées au changement climatique Fournir au monde agricole des éléments d aide à la décision (adaptation, atténuation) Thèmes : Le changement climatique en région Le changement climatique en région relu pour l agriculture Impacts agricoles régionaux du changement climatique Adaptations agricoles régionales au changement climatique Atténuation du changement climatique par l agriculture régionale Etude de préfiguration faite en 2012 sous le pilotage de la CRA-PC et l ADEME, avec les contributions de Météo-France, l INRA, ARVALIS

44 RR Conclusion: évolutions observée et attendue du climat picto-charentais HIER DEMAIN ~ +1 C /siècle Précipitations annuelles (Niort) Des incertitudes de modélisation et sur nos émissions futures de GES mais paraissent très probables: Une hausse généralisée des températures (de l ordre de 2 C en 2050 et jusqu à 4 C en 2080), Une explosion des situations caniculaires (10 jours/an en 2050, jusqu à 30 en 2080) Une diminution modérée des précipitations annuelles jusqu en 2030 (de 5 à 10%) qui s aggrave ensuite (baisse de 10 à 30% en 2080) surtout l été Augmentation généralisée des sécheresses agricoles Pas de certitudes relatives à l évolution des vents forts (tempêtes) et des précipitations fortes

45 Développer et diffuser les connaissances Mieux connaître le climat passé pour situer le présent et appréhender l avenir Effort important de collecte, de qualification et de numérisation dans toutes les régions de données météorologiques anciennes (datarescue) Projet AAA de collecte et de mise à disposition d archives météorologiques conservées à Fontainebleau à désamianter (mécénat BNP Paribas) Participation à des réanalyses du climat passé sur le XXème siècle et même au-delà (Projet ERA-Clim ) Mise à disposition depuis Juin 2012 des produits des simulations climatiques via le portail DRIAS à l attention du grand public et des collectivités: appui à la réalisation de PCET

46 DRIAS: projections climatiques pour l adaptation de nos sociétés Site de mise à disposition des projections climatiques régionalisées des laboratoires français de modélisation du climat Il propose: De l accompagnement autour des données mises à disposition Un outil de cartographie d indicateurs élaborés à partir des projections régionalisées (ex: nombre de jours de pluie ) Les données brutes (création d un login nécessaire) Accès libre et gratuit Enrichissement prévu du contenu en : Séries homogénéisées Données CLIMSEC

47 Portail web DRIAS: Portail DRIAS Espace Accompagnement Espace Découverte Espace Commande Données & produits

48 Se préparer à l avenir : adaptation et atténuation D ici à à cause l inertie du système climatique, l évolution du climat va peu dépendre des émissions déjà effectuées d où la nécessité de stratégies d adaptation locales Exemple de stratégies d adaptation: Agriculture: recours à semis précoces, chgt d espèces, de semis Ville: végétalisation des villes, construction de bâtiments aérés Risques naturels: renforcement des digues, mise en place de stratégies de résilience Plan national d adaptation au chgt climatique En même temps, il est urgent de mettre en œuvre une politique d atténuation pour contenir l amplitude du changement climatique sur la 2 nde moitie du 21ème siècle

49 Quelques liens autour du climat Le site de Météo-France: Le site DRIAS pour accéder aux simulations climatiques régionalisées: Pour contribuer depuis chez soi à la recherche sur le climat par des actions de data-rescue, deux sites ludiques: Le 4 ème rapport du GIEC: Le site de l ONERC: Changement climatique et agriculture: Une compilation de liens sur le climat sur le site du Laboratoire de Météorologie Dynamique:

50 Merci pour votre attention

51 Mesures du niveau de la mer Carte de l'évolution du niveau moyen des océans par altimétrie satellite Hausse moyenne globale d environ 3mm/an sur du niveau des océans Anomalies du niveau de la mer mesurées par le marégraphe de Brest