Les reconstructions hydrologiques et les observations de d´ebits sur le XX`eme si`ecle (Cha- pitre4) permettent de mettre en perspective les changements de d´ebits attendus dans les prochaines d´ecennies avec les changements maximaux d´ej`a observ´es ou reconstruits. Elles permettent ´egalement de comparer ces changements maximaux observ´es ou recons- truits, suppos´es dus `a la variabilit´e interne, avec l’incertitude due `a la variabilit´e interne dans les changements de d´ebits simul´es `a partir de la d´esagr´egation des GCM (Figure 6.13).
Les changements maximaux de d´ebits dans les observations et les reconstructions hy- drologiques sont estim´es, pour chaque saison, par la diff´erence maximum de d´ebits entre deux p´eriodes de 31 ans constat´ee sur la p´eriode 1900-2005. L’estimation de l’incertitude due `a la variabilit´e, suppos´ee interne, sur les changements de d´ebits n’est pas directement comparable `a cette estimation sur le XX`eme si`ecle. Il n’est pas certain que les change- ments maximaux observ´es entre deux p´eriodes du XX`eme si`ecle soient totalement dus `a la variabilit´e interne. De plus, l’incertitude due `a la variabilit´e interne est maximis´ee sur le XX`eme si`ecle alors que cela n’est pas n´ecessairement le cas dans le futur. En raison de l’influence des barrages sur le cycle saisonnier des d´ebits sur les bassins versants de la Seine et du Rhˆone, seuls les changements saisonniers de d´ebits pour la Garonne et la Loire sont pr´esent´es. Les changements de d´ebits annuels sont par contre examin´es pour les quatre bassins versants (Figure 6.13).
Sur la Garonne et la Loire, l’incertitude due `a la variabilit´e interne sur les changements de d´ebits simul´es avec les GCM est aussi forte que les changements maximaux de d´ebits constat´es sur la p´eriode historique en hiver et en ´et´e (Figure 6.13). Au printemps, les changements maximaux de d´ebits observ´es sont nettement plus forts que ceux constat´es dans les reconstructions, ainsi que l’incertitude due `a la variabilit´e interne dans les pro- jections hydrologiques. Le chapitre 4 a permis de montrer que le poids de la variabilit´e multi-d´ecennale ´etait plus faible dans les simulations hydrologiques r´ealis´ees avec les membres historiques des GCM que dans les observations ou les reconstructions hydrolo- giques (Figure 4.3). Les GCM utilis´es dans le chapitre 4sont diff´erents de ceux utilis´es ici pour estimer l’incertitude due `a la variabilit´e interne. Il est tout de mˆeme probable qu’au printemps, l’incertitude due `a la variabilit´e interne sur les changements de d´ebits soit sous-estim´ee.
Au niveau annuel, l’incertitude climatique totale sur les changements de d´ebits simul´es `
a partir des GCM est aussi forte, ou l´eg`erement plus forte dans le cas du Rhˆone, que l’incertitude due `a la variabilit´e interne (Figure 6.13). L’incertitude due `a la variabilit´e interne est g´en´eralement aussi forte que les changements maximaux de d´ebits constat´es
Chapitre 6. Projections hydrologiques en France 176 −400 −300 −200 −100 0 100 m3s−1
DJF MAM JJA SON
Garonne
DJF MAM JJA SON
Loire Seine : 643 658 Garonne : 782 791 Loire : 1170 1190 Rhone : 2470 2510 −500 −400 −300 −200 −100 0 100 m3s−1
Seine Garonne Loire Rhone
rcp45 :TotalInternal
rcp85 :TotalInternal 20CR
ERA20C Observation
Figure 6.13: Changement de d´ebits (m3 s−1) simul´es par Isba-Modcou, forc´e par la d´esagr´egation des GCM, par rapport `a la p´eriode 1960-1990 pour les prochaines d´ecennies (2015-2045, les deux rectangles `a gauche des groupes de 4) et le milieu du si`ecle (2035-2065, les deux rectangles `a droite des groupes de 4) pour le sc´enario RCP4.5 (bleu) et le sc´enario RCP8.5 (rouge). La barre horizontale centrale de chaque rectangle est la moyenne d’ensemble sur les simulations disponibles, le rectangle plein repr´esente l’estimation `a [5%-95%] de l’incertitude climatique totale sur les changements et le rectangle hachur´e repr´esente l’incertitude `a [5%-95%] due `a la variabilit´e interne sur les changements (voir le texte pour les d´etails de l’estimation de ces incertitudes). Les barres verticales repr´esentent les diff´erences maximales de d´ebits entre deux p´eriodes de 30 ans dans les reconstructions hydrologiques r´ealis´ees (Chapitre4) avec 20CR (bleu), ERA20C (marron) et dans les observations (noir). En saisonnier sur le bassin de la Garonne `a Tonneins (en haut `a gauche), en saisonnier sur le bassin de la Loire `a Montjean-sur- Loire (en haut `a droite) et en annuel sur ces deux bassins versants ainsi que la Seine `
a Poses et le Rhˆone `a Beaucaire (en bas). Les saisons sont indiqu´ees par les premi`eres lettres des mois : DJF : D´ecembre-Janvier-F´evrier, MAM : Mars-Avril-Mai, JJA : Juin-
Chapitre 6. Projections hydrologiques en France 177
dans les reconstructions hydrologiques et les observations. En moyenne sur les GCM et pour les deux p´eriodes, les changements de d´ebits en hiver et au printemps sur la Loire, au printemps sur la Garonne, ainsi que sur la Seine en annuel ne sont pas plus forts que les changements maximaux de d´ebits constat´es dans les observations de d´ebits (Figure 6.13). Cela signifie que pour ces cas, l’intensit´e des changements de d´ebits dans les prochaines d´ecennies n’est pas in´edite et a d´ej`a ´et´e observ´ee pendant le XX`eme si`ecle, au contraire des autres bassins versants pour les autres saisons.
Dans les prochaines d´ecennies, l’incertitude due `a la variabilit´e interne sur les change- ments de d´ebits repr´esente une part importante de l’incertitude climatique totale (Figure 6.13). Il a ´et´e montr´e, dans le chapitre 4, que le poids de l’incertitude due `a la varia- bilit´e multi-d´ecennale ´etait, en g´en´eral, sous-estim´e dans les simulations hydrologiques r´ealis´ees avec les GCM. L’estimation de l’incertitude due `a la variabilit´e interne sur les projections hydrologiques n’est pas directement comparable avec ces r´esultats sur le XX`eme si`ecle, mais il est tout de mˆeme probable que l’incertitude due `a la variabilit´e interne sur les changements de d´ebits soit sous-estim´ee, notamment au printemps.