Detecting and taking into account possible impacts of climate change on hydrological extremes in France
Détection et prise en compte d'éventuels impacts du changement climatique sur les extrêmes hydrologiques en France
Résumé
Climate change is widely considered as a reality in the scientific community. However, its impact on hydrological extremes is still difficult to observe and to anticipate. A national research project has been set up in order to answer the following questions: How to detect changes in hydro-climatic series? What are the observed changes for hydrological extremes in France? How to take into account such possible changes in the methods used for hydrological risks assessment? In terms of methodology, numerous tests for change detection were compared based on Monte Carlo simulations. Results allowed identifying the key criterions to be considered when choosing a test for a given variable. Moreover, regional methods for change detection were also studied. More accurately, the concepts of field significance and regional consistency were investigated. The application of these methods to a data set arising from 195 streamgauge stations did not show any global pattern of change in high and low flows in France. However, some consistent changes were detected at the smaller scale of hydro-climatic regions: In the Pyreneans, a decrease in runoff was observed in high and low flows. In the Alps, less severe droughts were observed, together with earlier snowmelt-related runoffs and decreasing glacier-related volumes. A slight increase in flood intensity was also observed in the North-East. Lastly, the methods used in the context of hydrological risk assessment are revisited in order to account for possible changes in the hydrological regime.
Le changement climatique est une réalité largement reconnue aujourd'hui dans la communauté scientifique. Néanmoins, son impact sur les extrêmes hydrologiques reste délicat à observer et à prévoir. Dans ce contexte, un projet national de recherches a été mis en place, visant à apporter des éléments de réponse aux trois questions suivantes : comment détecter des changements dans les séries hydro-climatiques ? Quelles sont les évolutions observées sur les régimes extrêmes des cours d'eau en France métropolitaine ? Comment prendre en compte ces éventuels changements dans les méthodes de gestion des risques hydrologiques ? Au niveau méthodologique, un grand nombre de tests statistiques dédiés à la détection de changements ont été étudiés et comparés sur la base de simulations Monte Carlo. Les résultats ont permis de clarifier les critères guidant le choix du test à appliquer à une variable donnée. De plus, les méthodes de détection de changements à une échelle régionale ont également été étudiées. Plus particulièrement, nous nous sommes intéressés aux concepts de significativité régionale et de cohérence régionale. L'application de ces outils à 195 stations hydrométriques en France ne montre pas de changement généralisé, ni en crue, ni en étiage, ni en régime. A plus petite échelle, certaines évolutions sont cependant détectées : dans la région pyrénéenne, une tendance vers une baisse des écoulements a été détectée, à la fois en crue et en étiage. Dans les Alpes, des étiages moins sévères ont été relevés, ainsi qu'une précocité accrue de la fonte et une augmentation du volume de fonte écoulé par les bassins au régime glaciaire. Dans le Nord-Est de la France, on remarque une légère augmentation des intensités de crue. Enfin, nous proposons une mise à jour des méthodes utilisées dans le cadre de la gestion des risques hydrologiques pour prendre en compte d'éventuelles évolutions temporelles.