Intégration du changement climatique dans la gestion des ressources en eau : exemple du bassin rennais

Résumé

Le bassin rennais n’est pas épargné par le changement climatique. Des conditions climatiques
inhabituelles fragilisent déjà le système d’alimentation en eau potable du territoire. Mais qu’en sera-t-il dans le futur ? Les gestionnaires d’Eau du Bassin Rennais ont besoin d’outils pour se projeter dans les évolutions possibles des ressources en eau en amont des ouvrages de captages. Pour y répondre, nous avons développé une démarche de modélisation hydro(géo)logique à l’échelle du bassin versant, adaptée au contexte géologique de socle en Bretagne prenant en compte les déterminants majeurs que sont les relations entre la nappe d’eau souterraine et les cours. d’eau. Nous avons proposé une méthode innovante de calibrage des propriétés du sous-sol à partir d’observations du réseau hydrographique. L’approche de modélisation d’écoulement de l’eau souterraine mise en œuvre est basée sur les processus hydrogéologiques. Elle est en mesure de reproduire correctement l’intermittence des cours d’eau, indicateur de la résilience des bassins versants. Une fois calibrés, les modèles sont soumis à de multiples projections climatiques, selon différents scénarios d’émission de gaz à effet de serre (RCP), pour la période 1980 à 2100. Les simulations réalisées fournissent une enveloppe de trajectoires d’évolution du stock d’eau souterraine, du débit des cours d’eau et de l’intermittence du réseau hydrographique en tête de bassin versant. Les projections montrent une extension des périodes de déficit en eau, avec une occurrence accumulée d’années de sécheresses consécutives. En conséquence, les retenues d’eau ont des taux de remplissage plus faibles, les assecs sont plus fréquents et les débits d’étiage en amont des stations de rejet d’eaux utilisées peuvent se révéler insuffisants sur des périodes qui s’allongent. Les connaissances révélées et les outils opérationnels développés permettent, d’une part, de progresser sur des questions de recherches en plein essor et, d’autre part, d’offrir de nouvelles perspectives d’anticipation de la disponibilité des ressources pour envisager des stratégies. de gestion adaptée en amont des changements à venir.

Abstract

La région de Rennes souffre déjà du changement climatique, avec des conditions anormales affectant le
système d’approvisionnement en eau potable de la région. Anticipant les défis futurs, les gestionnaires de l’Eau du Bassin Rennais ont besoin d’outils prédictifs pour évaluer l’évolution des ressources en eau dans les bassins versants critiques. Pour répondre à ce besoin, nous présentons une approche de modélisation hydro(géo)logique adaptée à la région Bretagne, caractérisée par des aquifères de sous-sol peu profonds, en mettant l’accent sur les relations sous-sol-surface. Notre méthodologie implique une méthodologie innovante d’étalonnage de modèle utilisant le réseau hydrographique observé pour estimer les propriétés du sous-sol. L’approche de modélisation basée sur les processus développée permet de simuler de manière cohérente
l’intermittence des cours d’eau – un indicateur clé de la résilience des bassins versants. Après étalonnage et validation, les modèles hydrogéologiques sont forcés avec plusieurs prévisions climatiques de 1980 à 2100, intégrant divers scénarios d’émission de gaz à effet de serre (RCP). Les simulations hydrogéologiques donnent un aperçu des trajectoires futures probables du stockage des eaux souterraines, de l’écoulement des cours d’eau et de l’intermittence des cours d’eau. Les projections indiquent une continuation des périodes de déficit hydrique, accompagnée d’une augmentation de la fréquence des années de sécheresse consécutives. Par conséquent,
les taux de remplissage des réservoirs d’eau devraient diminuer et les débits d’étiage en amont des stations de traitement seront insuffisants sur des durées prolongées. Les connaissances acquises et les outils opérationnels développés grâce à cette étude apportent des avancées précieuses pour répondre à des questions de recherche cruciales. De plus, ces résultats offrent de nouvelles perspectives pour anticiper la disponibilité des ressources à l’échelle d’un système d’approvisionnement en eau, facilitant le développement de stratégies de gestion adaptative pour faire face aux changements à venir.