Influence du changement climatique et des aménagements sur la température des cours d'eau : modélisation à haute résolution et application au bassin de la Loire

par Hanieh Seyedhashemi

Projet de thèse en Sciences de laTerre

Sous la direction de Florentina Moatar-bertrand.

Thèses en préparation à Tours , dans le cadre de Energie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers - EMSTU , en partenariat avec Géo-hydrosystèmes continentaux (laboratoire) depuis le 02-01-2019 .


  • Résumé

    Le réchauffement climatique et la diminution des débits projetés pour le XXIème siècle avec un impact sur la température des hydrosystèmes, interroge sur la résilience et la résistance des écosystèmes aquatiques. La quantification de l'évolution future de la température des cours d'eau est donc d'une importance majeure pour l'adaptation aux changements climatiques et pour des activités socio-économiques qui devraient modifier leur gestion. Ce travail de thèse se propose d'améliorer et utiliser le modèle thermique régional T-NET (Beaufort et al, 2016) dans le bassin de la Loire, pour simuler l'impact du climat et de l'hydrologie dans des contextes morphologiques et de végétation rivulaire particuliers. Le modèle T-NET, à base physique, résout le bilan énergétique à l'échelle régionale, en fonction des forçages hydrologiques, atmosphériques et géomorphologiques. Malgré une prise en compte récente d'une meilleure caractérisation de l'ombrage à l'aide de données LIDAR (Loicq et al, 2018), le modèle nécessite encore quelques développements pour mieux prendre en compte les temps de propagation et le réchauffement de l'eau supplémentaire aux niveaux des seuils. L'intégration dans le modèle des plans d'eau artificiels et de leur gestion sera étudiée. Après ces développements, un ensemble de projections climatiques provenant du 5ème rapport du GIEC (2014) et hydrologiques provenant des travaux antérieures des équipes de recherche seront intégrés dans le modèle. L'analyse des simulations portera sur les scénarios climatiques, hydrologiques et thermiques avec des outils statistiques pour mieux mettre en évidence les changements en magnitude, durée (précocité et/ou retardement), fréquence des événements. Des discussions avec des collègues biologistes permettront d'enrichir l'analyse des simulations en lien avec les seuils thermiques à signifiance biologique.

  • Titre traduit

    Influence of climate change and morphological heterogeneity on the temperature of rivers: high resolution modeling and application to the Loire basin


  • Résumé

    Global warming and the decline in projected flows for the 21st century with a impact on the temperature of hydrosystems, questions on the resilience and resistance of aquatic ecosystems. Quantification of the future evolution of stream temperature is therefore of major importance for adaptation to climate change and for socio-economic activities that should change their management. This thesis work is proposed improve and use the T-NET regional thermal model (Beaufort et al, 2016) in the basin of the Loire, to simulate the impact of climate and hydrology in morphological contexts and particular riparian vegetation. The physically based T-NET model solves the energy balance at the regional scale, according to hydrological, atmospheric and geomorphological forcings. Despite consideration recent characterization of shading using LIDAR data (Loicq et al, 2018), the model still needs some developments to better take into account the times of spread and warming of additional water at threshold levels. Integration into the model of artificial water bodies and their management will be studied. After these developments, a set of climate projections from the 5th report of the IPCC (2014) and hydrological issues arising from the previous work of the research teams will be integrated in the model. Simulation analysis will focus on climate scenarios, hydrological and thermal data with statistical tools to better highlight the changes in magnitude, duration (early and / or late), frequency of events. of the discussions with fellow biologists will enrich the analysis of simulations in link with thermal thresholds with biological significance.