La ressource en eau et les sécheresses figurent au premier rang des préoccupations liées aux impacts du changement climatique. Le projet CLIMSEC sur l’impact du changement climatique sur la sécheresse et l’eau du sol en France apporte un éclairage nouveau sur ces questions, grâce à une reconstitution des événements passés et à des projections climatiques sur le XXIe siècle.

Les simulations hydro-climatiques de cette étude d’impact sont issues de la chaîne SAFRAN-ISBA-MODCOU (SIM), un modèle communautaire, qui est également au cœur de la production quotidienne de Météo-France. L’emploi d’un modèle physique atmosphère/sol/végétation pour l’étude de la ressource en eau plutôt qu’une approche paramétrique classique basée sur l’évapotranspiration (ETP), est une des grandes originalités de cette étude.

• Le projet ClimSec :

Le projet CLIMSEC mené par la Direction de la Climatologie et des Services Climatiques (DCSC) de Météo-France avec le soutien de la Fondation MAIF a permis de caractériser la typologie des sécheresses en Métropole sur la période 1958-2008 et d’établir un diagnostic sur leurs évolutions attendues au cours du XXIe siècle.

L’étude en climat actuel s’est appuyée sur une modélisation rétrospective de l’humidité du sol sur 50 ans avec la chaîne hydro-météorologique SAFRAN-ISBA-MODCOU (SIM). La ré-analyse SIM établie dans le cadre du projet a fait l’objet d’une évaluation particulière pour vérifier son homogénéité temporelle et a permis d’établir une climatologie à haute résolution de l’humidité des sols en Métropole.

Figure 1 : Schéma du principe de couplage entre SAFRAN, ISBA et MODCOU

Les différents types de sécheresse (météorologique, agricole, hydrologique) ont été caractérisés à partir d’indicateurs standardisés. Ces indicateurs permettent à la fois de garantir la cohérence spatiale des analyses à différents pas de temps et la détermination des caractéristiques des événements : début, fin, sévérité, magnitude. Cet outil a été d’abord utilisé à des fins de description comparative des épisodes marquants de sécheresse rencontrés au cours des 50 dernières années (tels que l’été 1976, les années 1989-1990, l’été 2003) en termes de caractéristiques moyennes (durée et surface moyennes, magnitude totale) mais aussi de déficits records sur la période considérée. Une climatologie spatialisée des sécheresses en Métropole, dont la valeur et l’originalité ont été reconnues par l’attribution du prix Norbert Gerbier de l’OMM en 2010, a ensuite été établie. Elle a mis en évidence les disparités régionales notamment en termes de durée, de sévérité moyenne puis a permis une qualification des événements extrêmes observés sur la période considérée.

La deuxième partie de l’étude a été consacrée à l’évaluation des caractéristiques futures des sécheresses sous changement climatique à l’aide des indices standardisés développés dans le projet et en s’appuyant sur les différentes projections climatiques régionalisées (par la méthode des types de temps) disponibles sur la Métropole et issus des travaux de l’AR4 du GIEC. La caractérisation des sécheresses a pris particulièrement en compte les différentes sources d’incertitude, liées aux modèles climatiques globaux, aux scénarios socio-économiques et aux méthodes de régionalisation. La pertinence des jeux de données et des différentes méthodes utilisées, notamment en contexte climatique non stationnaire, a fait l’objet d’une attention particulière. Les incertitudes sur l’évolution des caractéristiques des sécheresses ont été décrites à la fois dans leurs dimensions moyennes mais aussi en termes de variabilité régionale et saisonnière.

Au final, les convergences des résultats issus des différentes projections climatiques permettent d’apporter un diagnostic complet sur la compréhension des éléments majeurs de l’aggravation des sécheresses au cours du XXIe siècle et une mise en perspective dans le cadre des démarches pour l’adaptation au changement climatique.

• Simulations de Météo-France - ClimSec disponibles sur le portail DRIAS[CLIMAT] :

Les tableaux ci-dessous synthétisent les différents modèles, scénarios et les variables disponibles.

Spécification des simulations hydro-climatiques issues du projet Climsec pour les indices mensuels :

Spécification des simulations hydro-climatiques issues du projet Climsec pour les indices saisonniers et annuels :

Pour chacune de ces simulations les indices Standardized Precipitation Index (SPI) et Standardized Soil Wetness Index (SSWI) ont été calculés. Une description de ces indices mis à disposition sur le portail DRIAS[Climat] est présentée dans la section Définition des indices de sécheresse.

• Liens et références :

- Description du projet ClimSec

- Description de la chaîne SAFRAN-ISBA-MODCOU

Kee, Thomas B., Nolan J. Doesken, and J. Kliest, 1993 : The Relationship of Drought Frequency and Duraction of Time Scales, Eighth Conference on Applied Climatology, 17-22 January 1993, Anaheim, California.

Guttman, N.B., 1998 : Comparing the Palmer Drought Index and the Standardized Precipitation Index. J. Amer. Water Resour. Assoc., 34, 113-121.

Lloyd-Hughes, B. and Saunders, M. A. 2002 : A drought climatology for Europe. Int. J. Climatol., 22: 1571–1592. doi: 10.1002/joc.846

Vidal, J.-P, Wade, S. D., 2009 : A multimodel assessment of future climatological droughts in the UK. International Journal of Climatology, 29(14), 2056-2071. DOI : 10.1002/joc.1843

Jean-Michel Soubeyroux, N. Kitova, M. Blanchard, J.P. Vidal, E. Martin, et al., 2012 : Caractérisation des sècheresses des sols en France et changement climatique : Résultats et applications du projet ClimSec. La Météorologie, Météo et Climat, 78, p. 21 - p. 30.