• Approche 'narrative'

L’approche “narrative” pour décrire les futurs du climat

Délivrer des informations exploitables sur les futurs possibles du climat implique de synthétiser des projections climatiques qui présentent des changements futurs contrastés, voire contradictoires. L'approche “probabiliste” décrit les changements futurs à l’aide de statistiques (moyenne ou médiane des simulations, quantiles, etc.). Pour faciliter l'utilisation des projections dans le cadre d’études d'impact, une alternative dite approche «narrative» est proposée. Un narratif est défini comme un déroulement physiquement cohérent d'événements passés ou futurs. Cette approche cherche à développer des "récits" descriptifs de climats futurs possibles (Shepherd et al. 2018). Plusieurs narratifs doivent être envisagés afin d'explorer plusieurs futurs possibles. De plus, il est important de décrire comment ils ont été sélectionnés et comment ils se situent au sein de la distribution de l’ensemble des modèles.

1. Les narratifs Explore2

Le jeu Explore2-Climat est basé sur 17 projections EURO-CORDEX à 12 km de résolution qui ont été corrigées de  leurs biais par les méthodes ADAMONT (Verfaillie et al. 2017) et CDF-t (Michelangeli et al. 2009). Parmi ces projections, quatre narratifs ont été sélectionnés en co-construction avec des hydrologues, pour illustrer des futurs possibles du climat en France métropolitaine. Le critère de sélection porte sur les changements moyens de température et précipitations futurs : les quatre narratifs doivent correspondre à des changements contrastés, pour rendre compte de la dispersion de l’ensemble Explore2-Climat tout en restant cohérent avec l’intervalle de confiance des projections CMIP6 (Figure). Ils sont destinés à être utilisés en entrée de projections hydro-climatiques qui illustreront des futurs possibles de l’eau en France métropolitaine.

Les narratifs sélectionnés, identifiés par des couleurs, sont :

• le narratif orange (EC-EARTH rcp85 HadREM3-GA7 ADAMONT) : fort réchauffement et fort assèchement en été (et en annuel)

• le narratif jaune (CNRM-CM5 rcp85 ALADIN63 ADAMONT) : changements futurs relativement peu marqués

• le narratif violet (HadGEM2-ES rcp85 CCLM4-8-17 ADAMONT) : fort réchauffement et forts contrastes saisonniers en précipitations 

• le narratif vert (HadGEM2-ES rcp85 ALADIN63 ADAMONT) : réchauffement marqué et augmentation des précipitations.

La figure 1 ci-dessous illustre les changements proposés en hiver et en été par les quatre narratifs en comparaison avec l’ensemble Explore2.  

Figure 1 : Changements en température et en précipitations sur la France selon les 17 simulations Explore2-2022 avec identification des quatre narratifs sur les saisons été et hiver, comparés aux quantiles 5 % et 95 % (Q5 et Q95) de l’ensemble CMIP6 et CMIP6 contraint par les observations pour les températures selon la méthode de Ribes et al, 2022. 

2. Changements futurs selon les 4 narratifs Explore2

Pour la température moyenne, orange, violet et vert sont très proches en termes de réchauffement annuel : +4.6°C à +5°C à l’échelle de la France entre 1976-2005 et la fin du siècle, le narratif jaune se limite à +3.7°C. Cette différence se retrouve à l’identique au pas de temps saisonnier.  Pour les précipitations annuelles, le jaune et le vert sont proches et projettent des fins de siècle plus humides à l’échelle de la France. L’orange et le violet projettent des fins de siècle plus sèches. Le classement des narratifs est sensiblement différent aux pas de temps saisonnier : en hiver les narratifs les plus humides sont le violet et le vert. En été, l’orange et le violet sont les plus secs . Quel que soit le narratif, l’évapotranspiration est à la hausse en réponse au réchauffement. L’orange se distingue pour la plus forte évolution. L’évolution du bilan hydrique résulte des effets cumulés des changements de précipitations et d’évaporation/réchauffement. Quel que soit le narratif, ce bilan est à la baisse (assèchement). Pour l’orange et le violet, les deux effets vont dans le même sens, l’orange étant le plus asséchant. Pour le vert et le jaune, l’assèchement est légèrement atténué par l’augmentation des précipitations en hiver.

Les narratifs permettent aussi d’étudier la variabilité inter annuelle. La figure 2, extraite du rapport Climat 2024 du projet Explore2 montre les bilans annuels en moyenne annuelle de température et cumul de précipitation à l’horizon milieu de siècle, comparés aux observations Safran sur la période 1976 à 2022.

Figure 2 : Anomalies annuelles de température et précipitation pour la réanalyse Safran (en gris) et les quatre narratifs selon leurs couleurs à l’horizon milieu de siècle (2041-2070) et par rapport à la période 1976-2005. L’année 2022 correspond au point d’anomalie +2.1°C en température et -25 % en précipitations.

Conclusion

Les quatre narratifs construits pour présenter des futurs contrastés cohérents avec l’intervalle de confiance CMIP6 présentent des différences en termes d’évolution en climat futur de la température et des précipitations à l’échelle annuelle ou saisonnière. Malgré leurs différences, ils montrent tous un réchauffement marqué, et particulièrement fort en été, qui entraîne une hausse de l’évapotranspiration potentielle et une baisse du bilan « précipitations – évapotranspiration potentielle » (P – ETP). Il est important de préciser que le choix des narratifs est toujours subjectif et que leur sélection doit être adaptée aux besoins de l'utilisateur.

Ce travail sera complété dans le cadre du projet Explore2 par une illustration des impacts sur l’hydrologie et notamment les débits et les eaux souterraines. Cette approche par narratif peut aussi être déclinée à l’échelle de territoires en identifiant les simulations conduisant à des impacts contrastés en fonction de leurs vulnérabilités spécifiques, ainsi que pour la représentation en niveau de réchauffement selon la Trajectoire de Réchauffement de Référence pour l’Adaptation au Changement Climatique (TRACC). Cet article reprend les éléments d’une communication (Corre et al, 2024) préparée pour le colloque 2024 de l’Association Internationale de Climatologie (https://aic2024paris.sciencesconf.org/).

Bibliographie

Shepherd, T.G., Boyd, E., Calel, R.A. et al. Storylines. 2018: an alternative approach to representing uncertainty in physical aspects of climate change. Climatic Change 151, 555–571 (2018). https://doi.org/10.1007/s10584-018-2317-9

Verfaillie, D., Déqué, M., Morin, S., and Lafaysse, M. 2017 : The method ADAMONT v1.0 for statistical adjustment of climate projections applicable to energy balance land surface models, Geosci. Model Dev., 10, 4257-4283, [https://doi.org/10.5194/gmd-10-4257-2017].

Ribes, A., Boé, J., Qasmi, S., Dubuisson, B., Douville, H., and Terray, L. 2022 : An updated assessment of past and future warming over France based on a regional observational constraint, Earth Syst. Dynam., 13, 1397–1415, https://doi.org/10.5194/esd-13-1397-2022, 2022.