Importance of atmospheric and anthropogenic water demand in the context of climate change on the sustainability of resource management : case study of the Moselle River catchment in France
Importance de la demande en eau atmosphérique et anthropique en contexte de changement climatique sur la durabilité de la gestion de la ressource : cas d'étude du bassin versant de la Moselle en France
Résumé
The climate projections analysed in the IPCC reports indicate an increase in air temperature ranging from +2 to +6 °C on average by 2100. A warming of this magnitude and speed is unprecedented, and it is due to human activities. Despite this fact, a reduction in greenhouse gas emissions does not seem to be in sight within a reasonable time frame. It is therefore necessary to think about adaptation strategies to mitigate the deleterious impacts of climate change. The water cycle is directly impacted by climate change, through an increase in atmospheric water demand that could lead to an increase in evapotranspiration, and through an increase in anthropogenic pressure on water resources, whose reserves may change. By relying on hydrological simulations under climate change scenarios, stakeholders can assess the magnitude of future changes. However, hydrological models often rely on stationarity assumptions that may not be valid under global change. The overall objective of this thesis is to introduce methodologies that implement hydrological modelling frameworks more suited to deal with the challenges faced by stakeholders in sustainable water resource management.
Les projections climatiques analysées dans le cadre du travail du GIEC indiquent des augmentations de température allant de +2 à +6 °C d'ici 2100 en moyenne sur la surface terrestre. Un réchauffement d'une telle ampleur et d'une telle rapidité est inédit, et il est dû aux activités humaines. Malgré ce constat, une réduction des émissions de gaz à effet de serre ne semble pas se dessiner dans un délai raisonnable. Il est donc nécessaire de réfléchir à des stratégies d'adaptation pour limiter les impacts délétères du changement climatique. Le cycle de l'eau est directement impacté par ces changements climatiques, via une augmentation de la demande en eau de l'atmosphère qui pourrait entraîner une augmentation de l'évapotranspiration, et via un accroissement de la pression anthropique sur la ressource en eau, dont les réserves peuvent évoluer. En s'appuyant sur des simulations hydrologiques établies en contexte de changement climatique, les gestionnaires sont en mesure d'apprécier la magnitude des changements futurs. Néanmoins, l'utilisation de modèles hydrologiques repose sur l'utilisation d'hypothèses de stationnarité qui peuvent être mises à mal en contexte de changement global. L'objectif général de la thèse est de proposer des méthodologies permettant de mettre en place une modélisation hydrologique plus pertinente pour répondre à des problématiques de gestion durable de la ressource en eau que peuvent se poser des gestionnaires.
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