Changement climatique :Incertitudes et anticipation des risques pour l’eau,

l’agriculture et la forêt

Jean-François SoussanaInra

3 Février 2015

Incertitudes

Modèle Climatique

MODELES D’IMPACT

Scénarios d’émissions (GES, aérosols)

Emissions => Concentrations

Régionalisation

Modèles climatiques

Régionalisation

Ensemble de modèles climatiques pourcaractériser l’incertitude

Variations entre scénariosd’émission à l’échelle régionale (2050)

Ensemble de méthodesde régionalisation (validées)

Ensemble de modèlesagronomiques, forestiers(calibration, évaluation)

(d’après L. Terray, CERFACS)

Une cascade d’incertitudes

Rendement du blé dans les années

2030(anomalie par rapport aux

années 2000)

Forte variabilitéentre modèlesclimatiques et

hypothèses agronomiques

ECHAM5

HADCM3Sans adaptation Avec adaptation

Incertitudes : vagues de chaleur et sécheresses extrêmes

Eté 2003 Europe (sans précédent depuis 1500) A l’horizon 2071-2100 :

- Renforcement du taux de précipitations extrêmes sur une large part du territoire, mais forte variabilité des zones concernées.

- Augmentation des épisodes de sécheresse dans une large partie Sud du pays, mais pouvant s'étendre à l'ensemble du pays.

Sécheresses (ClimSec, Météo-France)

Projections du changement relatif des débits saisonniers (2071-2100 comparé à 1961-1990)

(source : EEA-JRC, 2009)

Nappes :La recharge des eaux souterraines et / ou le niveau de la nappe phréatique seraient nettementréduits pour les bassins hydrographiques situés au:

- sud de l'Italie, Espagne, nord de la France, Belgique.

Effet non significatif :- Suisse, Angleterre

(source : IPCC, AR5, WGII, Chap. 23, 2014)

Quid du potentiel d’irrigation ? De la qualité de l’eau ?

Besoins en irrigation des cultures à la fin du siècle

(Schaldach et al., 2012)

Scénario ‘croissance économique’ Scénario ‘durabilité environnementale’

Changement climatique et irrigation

• La quantité d’eau disponible pour l’irrigation baissera dans de nombreuses régions :

• Non seulement parce que la pluviométrie sera plus faible, la température plus élevée et les autres usages plus importants,

• Mais aussi parce que la proportion d’eau restituée par les différents systèmes de culture (y compris les pluviaux) diminuera

Hiérarchie des couverts végétauxpour la recharge annuelle des aquifères

Feuillus

Vigne

C. d’Hiver

Prairie

Conifères

C. Printemps

C. Irriguées

Recharge (mm)

Recharge annuelle

Gérer des aquifères avec « réservoir saisonnier »( temps de demi décroissance> 3 mois – Exemple : Beauce)

• A l’échelle du bassin versant, la recharge dépend surtout de la combinaison des systèmes pluviaux et des systèmes irrigués (et très peu des pratiques)

• La quantité d’eau nécessaire pour le maintien du niveau de la nappe définit la capacité d’irrigation en termes de fraction de surface en cultures irriguées

Préconisations (B. Itier, projet Climator) :

Accroître cultures pluviales/ réduire surfaces irriguées Sur la sole irriguée : Accroître irrigation de complément

Sur la sole pluviale: Accroître les cultures d’hiver

Aquifères sans « réservoir saisonnier »( Temps de demi-décroissance < 3 mois - Charente-Poitou {naturel}, … ,

Coteaux de Gascogne{alimenté} )

Comment caler la  demande en eau sur l’ offre saisonnière en eau, à l’échelle du bassin versant ?

Préconisations (B. Itier, projet Climator) :

- Améliorer les pratiques- Faire évoluer les systèmes de cultures

Systèmes de cultures diversifiés

meilleure adéquation « Offre-Demande » à l’échelle du bassin versant:   1: La Demande en eau globale diminue 2: La Demande en eau est distribuée tout au long de la saison d’irrigation

Un portail de services pour l’adaptation au changement climatique : agriculture, forêt, eau

Ada

Changement climatique

Agriculture, forêtsEau

Services :Adaptation

Atténuation GES

Développement agricoleFilières et industries agro-alimentaires

Gestionnaires de l’eauForêts, Milieux naturels

Territoires, régions, collectivités

Objectifs du portail de services d’adaptation

• Un portail de services à plusieurs entrées : grand public, professionnels, collectivités et pouvoirs publics, …

• A partir d’une chaine de modélisation, allant du climat à la ressource en eau, intégrant les activités agricoles, les conditions aux limites que constituent le climat, l’irrigation, le niveau des nappes, pour développer l’adaptation (gestion adaptative et adaptation stratégique) de l’agriculture et la forêt au changement climatique, et une gestion intégrée de l’eau, extension au cadastre d’émissions de GES.

• Echelle nationale, maille 8x8 kms

Projet d’envergure : moyen terme (de l’ordre de 10 ans), donc par étape.

La dimension scientifique autant que technique : représentation des processus, estimation des incertitudes, assimilation de données, caractère générique des bases de données élaborées.

Périmètre du projet ….qualité des eaux, aspects économiques, évaluation des services écosystémiques.

Merci pour votre attention !