Diérences moyennes sur 30 ans

Sur l'ensemble du bassin

On constate une légère diminution des précipitations en présence de l'irrigation sur l'en-semble du bassin du Mississippi en moyenne sur 30 ans (−0, 01 mm.j−1 soit -1,6%) mais il est dicile de dégager un signal clair et unique quand on compare les deux saisonnalités moyennes en pluies sur l'ensemble du bassin (gure 7.24 gauche). Toutefois, quelques informa-tions peuvent être intéressantes sur certains mois. Des diminuinforma-tions signicatives en pluies sont observées en hiver quand on irrigue : une diminution conséquente d'environ 23% est signica-tive à 10% d'erreur en Décembre. En Février, la diérence est très faible mais la statistique SITES nous indique qu'il y a des compensations sur le bassin dans le calcul de la diérence et on peut l'estimer signicative à 5% d'erreur. Deux signaux à la limite de la signicativité à 5% sont révélés sur la gure. On remarque un surplus de pluie signicatif à 10% d'erreur en Avril qui est un des premiers mois de l'année où l'on irrigue de manière importante du fait du début de croissance de la végétation. Le mois d'août, qui est le premier mois de l'année où la quantité d'eau irriguée sur le bassin décline, présente une diminution signicative en pluies quand on irrigue selon la métrique T1 seulement. Il semble que dès l'ajout de l'eau d'irriga-tion sur les cultures, l'évaporad'irriga-tion des surfaces est signicativement augmentée (gure 7.24 droite) favorisant le retour en pluies (à la limite de la signicativité). On constate le phéno-mène inverse dès que l'on commence la période de diminution d'eau d'irrigation sur le bassin : l'évaporation est signicativement diminuée en été et les pluies sont diminuées (à la limite de la signicativité). Le reste des mois de l'année ne présente pas de diérences signicatives en pluies ou évaporation entre les deux simulations.

Fig. 7.24 Evolution saisonnière des précipitations (gauche) et des évaporations (droite) (tous les deux en mm.j−1) sur le bassin du Mississippi, en moyenne sur 30 ans, pour les simulations SIr (noir trait plein) et AIr (noir trait pointillé) (haut). Tests statistiques (bas).

7.5. BASSIN DU MISSISSIPPI : IMPACT DE L'IRRIGATION ET TENDANCES Sur les deux régions du bassin

Comme nous l'avons vu dans le chapitre 3.1, un contraste fort en précipitations existe naturellement sur le bassin du Mississippi avec une région Ouest beaucoup plus sèche que celle à l'Est subissant l'advection d'humidité provenant du golfe du Mexique en été. Cette dié-renciation climato-géographique du bassin du Mississippi peut nous indiquer si les diérences obtenues en pluies et évaporation sur l'ensemble du bassin à la limite de la signicativité, sont expliquées par des eets plus localisés. On note que le contraste en pluies qui existe entre les deux régions du bassin est légèrement atténué lorsqu'on irrigue sur l'année d'après notre si-mulation : la région Est du bassin à fortes précipitations perd 3,4% en pluies (−0, 03 mm.j−1) contrairement à la région sèche à l'Ouest qui en gagne 3% (+0, 01 mm.j−1) (gure 7.25). Ce contraste est d'autant plus marqué en période estivale : −0, 11 mm.j−1 (soit environ -10,1%) à l'Est et +0, 04 mm.j−1 (soit environ +12,2%) à l'Ouest. Pour une moitié donnée du bassin, quasiment tous les pixels présentent le même signe en diérence de pluies entre les deux si-mulations (gure 7.26) : à l'Ouest, certaines atteignent jusqu'à plus de 40% de pluies avec la simulation AIr. Des diérences de pluies entre 20 et 30% sont obtenues au centre de la région Est du bassin. On note qu'un décit de pluies est constaté entre les deux simulations sur la partie extrême est du bassin alors qu'elle n'est pas irriguée.

Fig. 7.25  Evolution saisonnière des précipitations (mm.j−1) sur les régions Ouest (gauche) et Est (droite) du bassin du Mississippi, en moyenne sur 30 ans, pour les simulations SIr (noir trait plein) et AIr (noir trait pointillé) (haut). Tests statistiques (bas).

CHAPITRE 7. SIMULATION GLOBALE DE L'IRRIGATION : IMPACT SUR LE CYCLE DE L'EAU

Fig. 7.26  Différences absolues (gauche, en mm.j−1) et relatives (droite, en %) des préci-pitations estivales, en moyenne sur les périodes JJA de la période de 30 ans, sur le bassin du Mississippi, entre les simulations AIr et SIr.

On retrouve sur les deux régions du bassin l'augmentation signicative des pluies en Avril lors du début de la croissance végétale et donc de l'irrigation (gure 7.25). La région Ouest présente des augmentations en évapotranspiration, à la limite de la signicativité selon la statistique SITES, lors de la période d'irrigation des cultures, excepté en Juin (gure 7.27 gauche). En revanche, sur cette région, on obtient un excès de pluies au mois de Juillet (gure 7.25 gauche), soit un mois avant le décit signicatif des pluies sur la région Est (gure 7.25 droite). Cette baisse est accompagnée par la diminution estivale signicative en évaporation des surfaces (gure 7.27 droite).

Fig. 7.27  Evolution saisonnière des évaporations (mm.j−1) sur les régions Ouest (gauche) et Est (droite) du bassin du Mississippi, en moyenne sur 30 ans, pour les simulations SIr (noir trait plein) et AIr (noir trait pointillé) (haut). Tests statistiques (bas).

7.5. BASSIN DU MISSISSIPPI : IMPACT DE L'IRRIGATION ET TENDANCES

Le débit du Mississippi résultant de ces variations du bilan d'eau sur le bassin révèle une diminution très signicative des basses eaux en automne lorsqu'on irrigue (gure 7.28). La diminution des précipitations, notamment en été, sur la région Est du bassin qui contribue à près de 50% du débit à Vicksburg, peut expliquer la décroissance de celui-ci. On note que le débit simulé par le modèle, avec ou sans irrigation, est largement sous-estimé par rapport à des débits mesurés en station, aussi bien en valeur annuelle qu'en saisonnalité. Nous verrons dans la section suivante que les pluies simulées sur le bassin sont très sous-estimées par rapport aux observations expliquant un faible débit modélisé.

Fig. 7.28  Evolution saisonnière du débit du Mississippi (m3.s⁻¹), à Vicksburg, en moyenne sur 30 ans, pour les simulations SIr (noir trait plein) et AIr (noir trait pointillé) et comparaison avec les observations (rouge) (haut). Tests sta-tistiques (bas).

CHAPITRE 7. SIMULATION GLOBALE DE L'IRRIGATION : IMPACT SUR LE CYCLE DE L'EAU