1.5 Synthèse du chapitre 1
2.1.1 Caractéristiques des différents types d’épisodes secs . 86
La figure 2.1 présente les valeurs des 4 centiles calculés sur les durées uniques des épisodes secs détectés au cours des 34 saisons de la période de référence 1979-2013. Ces 4 centiles servent ensuite à détecter les différents types d’épisodes secs sur la période d’étude couvrant les années 1957 à 2013. Le centile 20, qui permet de dissocier les très courts épisodes secs (TCES) des courts épisodes secs (CES), est compris entre 5 et 10 jours secs
consé-cutifs pour la grande majorité du bassin méditerranéen, sauf pour certains secteurs de la Péninsule Ibérique, du Maghreb, du nord de l’Italie, de l’Ana-tolie (figure 2.1a). Le Levant montre des valeurs de centile 20 comprises entre 10 et 15 jours secs consécutifs, allant même jusqu’à 20 jours secs consécutifs à l’extrême sud.
Le centile 40, qui permet de dissocier les CES des épisodes secs moyens (ESM), est compris entre 10 et 15 jours secs consécutifs pour l’extrême nord de la Péninsule Ibérique, la majorité de la France, l’Italie et la moitié ouest des Balkans (figure 2.1b). Sur la moitié est des Balkans, les valeurs du cen-tile 40 sont comprises entre 15 et 20 jours secs consécutifs. Pour la majorité de la Péninsule Ibérique, le Maghreb, le nord de l’Italie et l’Anatolie, les va-leurs du centile 40 sont comprises entre 15 et 25 jours secs consécutifs. Une fois de plus, le Levant se démarque, avec des valeurs du centile 40 comprises entre 15 et 20 jours secs consécutifs (nord du Levant), et jusqu’à 45 jours secs consécutifs (extrême sud du Levant).
Comme pour le centile 40, le centile 60, qui permet de dissocier les ESM des longs épisodes secs (LES), présente les valeurs les plus faibles sur l’extrême nord de la Péninsule Ibérique, en France, sur la majorité de l’Italie et sur la moitié ouest des Balkans, avec des valeurs comprises entre 15 et 25 jours secs consécutifs (figure 2.1c). Le Maghreb, la majorité de la Péninsule Ibérique, le nord de l’Italie, la moitié est des Balkans et l’Anatolie affichent des valeurs du centile 60 comprises entre 20 et 35 jours secs consécutifs, alors que le Levant montre des valeurs du centile 60 atteignant jusqu’à 65 jours secs consécutifs à l’extrême sud. La figure 2.1d indique les valeurs du centile 80, qui permet de dissocier les LES des très longs épisodes secs (TLES).
Pour chacun des points de grille, la valeur du centile 80 semble dépendre du ratio de jours de pluie par saison, présenté dans le premier chapitre de la thèse (cf.section 1.2.1.2). C’est aussi vrai pour les centiles 20, 40 et 60, mais c’est encore plus marqué pour les centiles 80. Les secteurs qui sont les plus régulièrement exposés à des jours de précipitations montrent une valeur du centile 80 comprise entre 20 et 40 jours secs consécutifs. Il s’agit du nord de
atmosphériques (1957-2013)
la Péninsule Ibérique, de la France, de la majorité de l’Italie et de la côte ouest des Balkans (figure 2.1d). À l’inverse, les secteurs les moins exposés à des jours de pluie affichent des valeurs du centile 80 plus élevées, comprises entre 40 et 60 jours secs consécutifs. Il s’agit de la moitié sud de la Péninsule Ibérique, du Maghreb (nord du Maroc et nord-ouest de l’Algérie) et du nord de l’Italie. Le Levant, sous-région méditerranéenne où les précipitations sont peu fréquentes (taux de jours de pluie maximum par saison proche de 15 %), présente des valeurs du centile 80 bien supérieures au reste du bassin Méditerranéen, comprises entre 50 et jusqu’à 100 jours secs consécutifs. Les secteurs les plus régulièrement soumis à des jours de pluie montrent les valeurs de centile les plus faibles, car les séquences sèches sont, de fait, en moyenne moins longues que celles des secteurs moins fréquemment soumis à des jours de pluie.
Figure2.1 – Les valeurs a) du centile 20, b) du centile 40, c) du centile 60
et d) du centile 80 (en nombre de jours secs consécutifs, seuil de 1 mm), pour chacun des 4 343 points de grille E-OBS étudiés, calculés sur les durées uniques des épisodes secs détectés sur les 34 saisons (septembre à avril) de la période 1979-2013. En blanc, tous les points de grille E-OBS qui n’ont pas de données de précipitations.
Grâce aux 4 centiles calculés dans la période de référence 1979-2013, 5 types d’épisodes secs sont détectés sur la période 1957-2013, par point de grille : les TCES, les CES, les ESM, les LES et les TLES. La figure 2.2 montre, par point de grille, la part représentée par chacun des 5 types
d’épisodes secs sur l’ensemble des épisodes secs détectés pour les 56 sai-sons étudiées sur la période contemporaine.
Comme il avait déjà été évoqué dans le chapitre 1, les TCES représentent la grande majorité des épisodes secs détectés. Sur la quasi-totalité du bassin méditerranéen, les TCES représentent entre 65 % et 85 % des épisodes secs détectés (figure 2.2a). Seul le sud du Levant affiche une part moins impor-tante prise par les TCES, qui représente entre 40 % et 75 % de l’ensemble des épisodes secs. Les TCES, qui sont les plus nombreux en termes de récur-rence, sont en revanche les moins impactants, car lorsqu’ils se produisent, pour la grande majorité du bassin méditerranéen, ils ne dépassent pas 10 jours secs consécutifs (comme vu précédemment avec les valeurs du centile 20).
Les CES sont les deuxièmes types d’épisodes secs les plus fréquents dans le bassin méditerranéen (après les TCES). D’une durée généralement com-prise entre 5 et 25 jours secs consécutifs (entre le centile 20 et le centile 40, voir précédemment), les CES représentent entre 10 % et 24 % de l’ensemble des épisodes secs (figure 2.2b).
D’une durée généralement comprise entre 10 et 35 jours secs consécutifs (entre le centile 40 et le centile 60, voir précédemment), les ESM représentent entre 2 % et 12 % de l’ensemble des épisodes secs (figure 2.2c).
D’une durée généralement comprise entre 15 et 60 jours secs consécutifs (entre le centile 60 et le centile 80, voir précédemment), les LES représentent entre 0,01 % et 4 % de l’ensemble des épisodes secs (figure 2.2d).
D’une durée minimale de 20 jours secs consécutifs, les TLES représentent moins de 2 % du nombre total d’épisodes secs détectés, pour la quasi-totalité du bassin méditerranéen (figure 2.2e). Cependant, les TLES représentent jusqu’à 10 % des épisodes secs détectés sur l’extrême sud du Levant, car c’est une région où les précipitations sont concentrées sur une période res-treinte (cf.section 1.1), favorisant les longues séquences sans pluie en début et en fin de saison. La figure 2.2e montre à quel point ces TLES sont des phé-nomènes climatiques rares, en termes d’occurrence, car ils ne représentent
atmosphériques (1957-2013)
qu’une part minime de l’ensemble des épisodes secs. En revanche, comme il a été vu précédemment (valeurs du centile 80), lorsqu’ils se produisent, les TLES représentent au minimum 20 jours secs consécutifs en France et sur l’ouest des Balkans, au minimum 25 jours secs consécutifs au Maghreb, en Péninsule Ibérique, en Italie, sur la moitié ouest des Balkans et en Anatolie, au minimum 35 jours secs consécutifs au nord du Levant et au moins 50 jours au sud du Levant. Les jours associés aux TLES représentent jusqu’à 15 % des jours secs totaux sur la majorité du bassin méditerranéen, et même jusqu’à 30 % des jours secs à l’extrême sud du Levant (cf.annexe 2.1). Les épisodes secs les plus longs sont les plus impactants sur la ressource en eau notamment, car lorsqu’ils se produisent, ils privent de pluie sur une longue durée les secteurs concernés.
Figure 2.2 – Part des a) TCES, b) CES, c) ESM, d) LES et e) TLES
sur l’ensemble des épisodes secs détectés, par point de grille, sur les 56 saisons (septembre à avril) de la période 1957-2013 grâce aux données des précipitations quotidiennes cumulées de la grille E-OBS. La légende ayant des valeurs comprises entre 40 % et 85 % concerne le panel a), la légende ayant des valeurs comprises entre 0,01 % et 24 % concerne les panels b),c),d) et e). En blanc, tous les points de grille E-OBS qui n’ont pas de données de précipitations.
La figure 2.2 montre que la méthode utilisée, basée sur les centiles cal-culés sur les durées uniques des épisodes secs détectés pour la période 1979-2013, permet de réellement dissocier les épisodes secs les plus longs, qui sont les plus rares, des autres épisodes secs, moins rares, moins longs et donc moins impactants. Ainsi, si les différents centiles avaient été calculés sur la distribution des durées de tous les épisodes secs détectés, la typologie des épisodes secs aurait été bien différente de celle-ci. En effet, les TCES auraient eu une durée de 1 jour sec, car le centile 20 aurait eu une valeur de "1" pour la quasi-totalité du bassin méditerranéen. Les jours sans pluie isolés sont de loin les plus nombreux, comme observé dans le chapitre 1 avec l’exemple des épisodes secs du point de grille n◦ 8 977 en Grèce. Les TLES, censés être les plus longs et les plus rares, auraient été d’une durée minimale comprise entre 6 et 14 jours secs consécutifs pour la majorité du bassin méditerranéen (cf. annexe 2.2). Cela n’aurait finalement pas permis de détecter les épisodes secs réellement les plus longs, qui sont les plus rares et les plus impactants, comme souhaité dans cette thèse.
2.1.2 Variations spatio-temporelles des différents types
d’épisodes secs
À l’échelle de l’ensemble du bassin méditerranéen, les TCES sont les seuls types d’épisodes secs qui semblent avoir légèrement diminué, en termes de nombre d’épisodes par saison, au cours de la période 1957-2013. La fi-gure 2.3a montre que la droite de régression linéaire qui accompagne le nombre total de TCES détectés pour l’ensemble des points de grille étu-diés par saison décroit légèrement, avec environ -55,2 TCES par saison pour l’ensemble du bassin méditerranéen (soit environ -3 091 TCES en 56 saisons). À l’inverse, le nombre total de CES (figure 2.3b), d’ESM (fi-gure 2.3c), de LES (fi(fi-gure 2.3d) et de TLES (fi(fi-gure 2.3e) semble légèrement augmenter sur le bassin méditerranéen au cours de la période 1957-2013, avec environ +14,4 CES détectés par saison (soit environ +806 CES en 56 saisons), +6,4 ESM détectés par saison (soit environ +358 ESM en 56 sai-sons), +3,4 LES détectés par saison (soit environ +190 LES en 56 saisons)
atmosphériques (1957-2013)
et +1,8 TLES détectés par saison (soit environ +100 TLES en 56 saisons). Cependant, aucun de ces résultats n’est significatif (seuil de confiance de 0.05 du test de Bravais-Pearson).
Figure 2.3 – Nombre de a) TCES, b) CES, c) ESM, d) LES et e) TLES
par saisons (septembre à avril) pour la totalité des points de grille étudiés sur le bassin méditerranéen, pour chacune des 56 saisons de la période 1957-2013. Les droites de régression linéaire sont renseignées en pointillés, dont les équations sont : (TCES) Y = -55,227 x + 96 694 (coefficient de correla-tion de 0,08) ; (CES) Y = 14,366 x + 18 200 (coefficient de correlacorrela-tion de 0,11) ; (ESM) Y = 6,4494 x + 5 856,7 (coefficient de correlation de 0,09) ; (LES) Y = 3,4267 x + 2 319,2 (coefficient de correlation de 0,07) ; (TLES) Y = 1,7783 x + 1 233,6 (coefficient de correlation de 0,04).
La figure 2.4 permet de spatialiser, sur l’ensemble du bassin méditer-ranéen (par point de grille), les tendances précédemment observées. Sur la période 1957-2013, les TCES ont tendance à diminuer de manière significa-tive au nord-ouest du secteur algérien couvert par le jeu de donnée E-OBS (jusqu’à -0,2 TCES par saison), à l’est et au nord-est de la Péninsule Ibérique et au sud-ouest des côtes méditerranéennes françaises (jusqu’à -0,25 TCES par saison), sur un petit secteur du nord de l’Italie (jusqu’à -0,15 TCES par saison), à l’extrême sud des Balkans (jusqu’à -0,15 TCES par saison) et au nord de l’Anatolie (jusqu’à -0,2 TCES par saison ; seuil de confiance de 0.05 du test de Bravais-Pearson ; figure 2.4a). À l’inverse, les TCES semblent aug-menter de façon significative au nord-ouest de la Péninsule Ibérique (jusqu’à +0,15 TCES par saison) et au centre des Balkans (jusqu’à +0,25 TCES par saison). Sur la période 1957-2013, les CES augmentent de manière signifi-cative au centre du bassin méditerranéen (jusqu’à +0,1 épisodes par saison en Tunisie, en Italie et au nord-ouest des Balkans ; figure 2.4b), les ESM augmentent de façon significative sur le sud de la France et au centre du Levant (jusqu’à +0,05 épisodes par saison ; figure 2.4c), les LES augmentent de manière significative au sud du Levant (jusqu’à +0,1 épisodes par saison ; figure 2.4d) et les TLES semblent augmenter de façon significative au nord de l’Anatolie (jusqu’à +0,1 épisodes par saison ; figure 2.4e).
atmosphériques (1957-2013)
Figure 2.4 – Tendances sur le nombre de a) TCES, b) CES, c) ESM, d)
LES et e) TLES, par saison (septembre à avril) et par point de grille, pour la période 1957-2013 (en % par saison). En blanc, tous les points de grille E-OBS qui n’ont pas de données de précipitations.
Les TCES sont le seul type d’épisodes secs à observer des diminutions significatives au cours la période 1957-2013, en termes de nombre d’épisodes par saison. Plus globalement, par saison, les TCES ont davantage tendance à diminuer qu’à augmenter, que ce soit de manière significative ou non. Cela explique pourquoi la tendance du nombre de TLES est à la baisse à l’échelle globale du bassin méditerranéen, sur la période 1957-2013, comme il a été montré précédemment. À l’inverse, lorsqu’elles sont significatives, les tendances des 4 autres types d’épisodes secs montrent des augmentations du nombre d’épisodes. Cela explique alors les légères tendances à l’aug-mentation globale du nombre de CES, ESM, LES et TLES sur le bassin méditerranéen, comme montré précédemment.
(TCES) ont été de moins en moins fréquents, au détriment des épisodes secs plus longs (CES, ESM, LES et TLES). Ces observations sont le résultat, entre autres, d’une diminution moyenne quasi-généralisée de l’occurrence des jours de pluie par saison depuis l’année 1951 dans le bassin méditerra-néen, comme il a été montré précédemment dans le chapitre 1 (section 1.2). Logiquement, moins il y a de jours de pluie, plus les séquences sèches vont durer longtemps sur le bassin méditerranéen, comme observé ci-dessus.