Impacts du changement climatique sur les crues méditerranéennes : Apport de la modélisation climatique régionale à convection profonde résolue

Auteur moral

Université Toulouse 3 Paul Sabatier : UT3

Auteur moral

Lucas-Picher, Philippe ; Tramblay, Yves

Année de publication

2024

Les crues méditerranéennes, causées par des évènements de précipitations extrêmes, représentent un aléa naturel majeur dans le sud de la France en raison des impacts qu'elles engendrent sur les populations et les infrastructures. Dans un contexte de réchauffement climatique, la zone méditerranéenne, qualifiée de "hotspot" du changement climatique, risque de connaître des extrêmes climatiques accentués aux conséquences hydrologiques potentiellement amplifiées. Pouvoir reproduire de manière réaliste les crues méditerranéennes et simuler leur évolution dans le futur est donc d'une importance capitale pour pouvoir prévoir les impacts probables du changement climatique et s'y préparer. Profitant de nouveaux modèles régionaux de climat à convection profonde résolue qui améliorent la simulation des pluies extrêmes, l'objectif principal de cette thèse consiste à vérifier l'apport potentiel de ces modèles pour la simulation des crues méditerranéennes. Dans cette thèse, des simulations climatiques à l'échelle horaire issues de modèles régionaux de climat permettant la convection profonde (CPM) sont utilisées pour simuler les crues pour des bassins versants méditerranéens en France à travers une chaîne de modélisation associant correction de biais des modèles de climat et modélisation hydrologique. Dans un premier temps, la méthodologie est appliquée sur le bassin du Gardon d'Anduze avec un CPM (CNRM-AROME) et un modèle régional de climat (RCM) à résolutions spatiales plus grossières (CNRM-ALADIN). Les simulations des variables climatiques sont utilisées pour forcer deux modèles hydrologiques. Les résultats révèlent la valeur ajoutée du CPM par rapport au RCM pour la simulation des crues méditerranéennes. Les projections futures selon le scénario RCP 8.5 sont très similaires avec les deux modèles hydrologiques, mais montrent des différences notables entre les deux modèles de climat. De manière générale, une augmentation de l'intensité des crues les plus fortes est projetée sur ce bassin, avec une réactivité plus importante des débits en climat futur. Dans un second temps, les analyses des crues ont été étendues à un ensemble de 12 CPM sur 12 bassins versants méditerranéens, et les scénarios sur les crues ont été comparés avec ceux sur les évènements de précipitation intenses (HPE). Sur tous les bassins, les résultats indiquent que les crues les plus fortes se renforcent en climat futur tandis que le signal est plus faible voire nul sur les crues les plus modérées. Par ailleurs, une intensification des HPE est projetée pour sur tous les bassins et ces signaux ne sont pas corrélés à ceux des crues, le signal de changement sur les pluies extrêmes ne permet donc pas seul d'expliquer les changements projetés sur les débits de crue. Le Languedoc-Roussillon est la région où les hausses projetées de l'intensité des crues et des extrêmes de précipitations sont les plus fortes. Ainsi, cette thèse marque une nouvelle étape dans la modélisation des crues méditerranéennes avec des modèles de climat à haute résolution. Malgré des incertitudes liées à la méthodologie et aux données utilisées, les CPM se révèlent donc être des outils adaptés à la simulation des crues méditerranéennes et très prometteurs pour l'étude des impacts du changement climatique sur l'aléa hydrologique sur cette zone vulnérable. En effet, l'usage des CPM permet de bénéficier de simulations plus réalistes des pluies extrêmes, qui permettent également de mieux reproduire les crues méditerranéennes. Les résultats de cette thèse indiquent ainsi une augmentation probable des crues en fin de XXIe siècle sur l'arc méditerranéen français, ce qui ouvre des perspectives importantes visant à l'élaboration de stratégies locales d'adaptation au changement climatique.</div>

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