183 III. SCENARIO FUTUR D ’ EVOLUTION DES CRUES

Bien que les incertitudes liées à l’utilisation des scénarios climatiques pour l’analyse d’impact des changements climatiques sur les crues soient souvent très grandes, cela reste le seul moyen de se faire une idée de l’évolution des variables hydrologiques, ainsi que sur la manière dont répondront les bassins versants aux modifications suggestives du climat.

Dans cette partie, les simulations futures des deux modèles climatiques CEMS2-RCA4 et CM5-RCA5 sont utilisées pour déterminer les scénarios d’évolution des crues aux horizons 2020, 2050 et 2080, représentant les résultats des simulations respectivement des périodes 2006-2035, 2036-2065 et 2066-2095. Cette analyse utilise comme variable d’intérêt la crue décennale et s’appuie sur les deux profils représentatifs d’évolutions des gaz à effets de serre RCP 4.5 (moins optimiste) et RCP 8.5 (plus optimiste).

III.1. Taux de variation de la pluie aux horizons définis

Dans un premier temps, nous avons déterminé les taux de variation moyens en pourcentage des indices climatiques obtenus grâce aux pluies corrigées des MCRs. Ces taux de variations sont déterminés aux horizons 2020, 2050 et 2080 en appliquant la formule :

( VII-13) Où correspond à la valeur moyenne de la variable pluviométrique à un horizon donné et correspond à la valeur moyenne de même la variable pluviométrique sur la période de référence (1970-1999). Le tableau VII.8 présente les valeurs des taux de variation obtenus, qui sont illustrés à la figure VII.6.

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Tableau VII-8: Taux de variation des indices pluviométriques corrigés des MCRs aux horizons fixés par rapport aux observations de la période de référence 1970-1999.

RCP 4.5 RCP 8.5 Indices climatiques Modèles climatiques ^{2020 2050 2080 2020 2050 2080} R5d CEMS2-RCA4 +11 +15 +23 +16 +24 +25 CM5-RCA4 +14 +14 +15 +14 +14 +19 R20 CEMS2-RCA4 -0.7 -4 -7 +0.4 -4 -2 CM5-RCA4 -0.5 -3 -2 -0.7 -3 -3 R95p CEMS2-RCA4 -15 -16 -18 +2 +0.6 +0.7 CM5-RCA4 +2 +2 +2 +56 +57 +59 Rmax CEMS2-RCA4 +4 +10 +15 +14 +22 +24 CM5-RCA4 +5 +7 +10 +4 +8 +21 Rtot CEMS2-RCA4 -5 -10 -13 -5 -7 -9 CM5-RCA4 -0.4 +0.9 +0.5 -0.3 +0.1 +1.4 .

D’après les résultats récapitulés au tableau VII-8 et illustrés à la figure VII-6, les deux modèles prévoient une hausse progressive de l’indice R5d (valeur maximale annuelle du cumul de 5 jours de pluie consécutifs) aux horizons fixés. Cette hausse va de 11% (respectivement 16%) à 23% (respectivement 25%) pour le modèle CESM2-RCA4 avec le scénario de RCP 4.5 (respectivement RCP 8.5). Le modèle CM5-CESM2-RCA4 quant à lui donne des taux de variations similaires pour les deux RCPs, les horizons 2020 et 2050 présentent les mêmes valeurs moyennes de l’indice R5d, mais une augmentation est constatée à l’horizon 2080.

Les projections de l’indice R20 montrent une faible diminution du nombre de pluies supérieures à 20mm à tous les horizons fixés et pour tous les modèles. Les variations de cet indice dans le futur sont très faibles.

En ce qui concerne l’indice R95p (somme des pluies annuelles supérieures au percentile 95 de la période de référence), l’intensité et le sens des variations sont

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différents d’un modèle à un autre suivant le RCP utilisé. Avec le modèle CESM2_RCA4, on obtient une plus forte diminution aux horizons lorsqu’on considère le RCP 4.5 (entre -15% et -18%) alors que le RCP 8.5 montre des valeurs très proches de celles de la période de référence, avec des taux de variations entre entre 2% en 2020 et 0.7% en 2050. Lorsqu’on considère le modèles CM5-RCA4, l’indice n’évolue presque pas en considérant le RCP 4.5, mais d’après le scénario 8.5, l’indice R95p une forte augmentation aux horizons 2020, 2050 et 2080. C’est d’ailleurs les taux de variations les plus forts enregistrés, entre 56% et 59% des valeurs de la période de référence.

L’évolution de l’indice Rmax (pluie maximale annuelle) est similaire à celle du R5d. on note une augmentation progressive de l’indice en fonction des horizons pour tous les modèles quel que soit le RCP. Cependant, le modèle CESM2-RCA4 montre des variations plus fortes que le modèle CM5-RCA4.

Enfin, en ce qui concerne l’indice Rtot (cumul de pluie annuel), seul le modèle CESM-RCA4 montre une évolution nette à la baisse aux horizons fixés. Cette baisse semble plus forte pour le RCP 4.5 que pour le RCP 8.5.

Curieusement d’après ces résultats, le scénario 8.5 qui est le plus pessimiste donne généralement des taux de variations plus faibles que le scénario 4.5, exception faite de l’indice R95p.

D’après le modèle CESM2-RCA4, les indices R5d et Rmax augmenteraient aux horizons fixés, alors que les indices R20, R95p et Rtot seraient soient en diminution, soit stables. On en déduit une diminution des pluies extrêmes, qui aboutit a une diminution de la pluie totale aux horizons du projet. Le fait que R5d et Rtot aient les mêmes évolutions suggère que la variable R5d est obtenue pour les pluies situées autour de la pluie maximale annuelle.

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Figure VII-6: Taux de variation relative en pourcentage (%) des indices pluviométriques corrigés des MCRs aux horizons 2020, 2050 et 2080 par rapport à la période de référence 1970-1999.

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D’après le modèle CM5-RCA4, les indices R5d R95p et Rmax seraient soient en augmentation soit stables aux horizons fixés, alors que les indices R20 et Rtot seraient stables. On déduit de ces résultats qu’avec le modèle CM5-RCA4 on a une augmentation des pluies extrêmes aux horizons du projet. Cependant, cette augmentation concerne la tranche de pluie comprise dans l’intervalle [ [ . Le fait que l’indice Rmax montre aussi une augmentation nous ramène à la conclusion précédente sur l’inclusion de cet indice dans l’indice R5d. L’augmentation de l’indice R95p pour ce modèle serait donc responsable de la stabilité de la pluie totale aux horizons fixés.

III.2. Scénarios d’évolution des crues

Les données de pluies analysées dans le paragraphe précédent ont été utilisées pour simuler les débits sur la période future. Le modèle hydrologique IHAC est calé sur les périodes définies dans la section précédente, soient dix années de calage, ensuite, la simulation a été réalisée sur l’ensemble de la période d’étude. Le tableau VII-9 fait une synthèse de ces périodes de calage et de simulation pour chaque série hydrologique.

Tableau VII-9: Périodes d’analyse des séries hydrologiques. Les périodes ont été choisies de telle sorte que les débits maximaux soient constants. Pour chaque série, le calage du modèle se fait sur les dix premières années, et la simulation concerne la totalité de la série.

Stations Superficie (km2) Période d’analyse

Période de calage selon le critère C_NS Période de simulation Kakassi 6900 1970 - 2095 1970 - 1979 1970 - 2095 Batie 5485 1971 - 2095 1971 - 1980 1971- 2095 Bittou 4050 1973 - 2095 1973 - 1982 1973 - 2095 Diebougou 12200 1970 - 2095 1970 - 1979 1970 - 2095 Samendeni 4580 1971 - 2095 1971 - 1980 1971 - 2095