Evaluer les contributions respectives des changements d'occupation des sols et du réchauffement mondial sur la pluviométrie et sa variabilité, dans les régions du monde où l'agriculture est pluviale

par Clément Devenet

Projet de thèse en Surfaces continentales

Sous la direction de Nathalie De noblet.

Thèses en préparation à université Paris-Saclay , dans le cadre de École doctorale des sciences de l'environnement d'Île-de-France , en partenariat avec Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement (laboratoire) , Extrèmes : Statistiques, Impacts et Régionalisation (ESTIMR) (equipe de recherche) et de Université de Versailles-Saint-Quentin-en-Yvelines (référent) depuis le 04-01-2021 .


  • Résumé

    Les changements d'occupation (par exemple la déforestation) et d'usages (par exemple l'irrigation) des terres jouent un rôle important dans l'évolution du climat, à l'échelle globale comme à l'échelle régionale. Ils sont une source (ou un puits) importante de gaz à effet de serre pour l'atmosphère et contribuent (ou atténuent) ainsi au réchauffement du climat. A des échelles spatiales plus petites (le territoire, les régions) ils modulent la réponse de certaines régions au réchauffement climatique mondial par exemple en atténuant ou accentuant l'augmentation de la température estivale. Ils influent également sur l'intensité, la durée et la persistance des vagues chaleur. On trouve plusieurs exemples, dans la littérature, des effets de l'usage des sols sur la température et les émissions de gaz à effet de serre. Ce sont les deux variables dont il est presque exclusivement question dans le rapport spécial du GIEC qui a été publié le 8 Août 2019. Plusieurs publications font cependant état d'effets importants de la déforestation tropicale sur les pluies en Amazonie. D'autres montrent les effets d'une afforestation ou de l'irrigation sur les pluies de mousson en Afrique et en Asie. Mais il n'existe aujourd'hui aucune évaluation du rôle que les changements d'occupation des sols jouent sur le cycle de l'eau, dans un climat en évolution. Comment les différentes composantes du cycle de l'eau sont-elles affectées par l'usage des sols ? Comment ces changements se comparent-ils à ceux résultant du réchauffement planétaire ? Nous savons par ailleurs que les ressources profondes en eau des sols, utilisées pour l'agriculture irriguée, deviennent ou peuvent devenir plus rares dans de nombreuses régions du monde en réponse à une pression anthropique croissante et au changement climatique. Il est donc nécessaire de veiller à ce que l'agriculture pluviale puisse être maintenue dans le monde entier. Nous proposons, pour ce travail de doctorat, d'évaluer les contributions respectives des changements d'occupation des sols d'origine anthropique et du réchauffement planétaire sur les changements passés et projetés de la pluviométrie, avec un focus particulier sur les zones agricoles actuelles, qu'elles soient irriguées ou non. L'étudiant analysera les simulations existantes, réalisées par divers groupes de modélisation de par le monde, dans le cadre des exercices du GIEC. Ces simulations portent sur les changements climatiques passés et futurs, avec et sans changements d'occupation des sols, à l'échelle mondiale comme à l'échelle régionale.

  • Titre traduit

    What are the respective contributions of anthropogenic land cover change and global warming on rainfall amounts and variability, in rainfed agricultural regions across the world ?


  • Résumé

    Land use (switching from one land cover to another or changing land management) is known to be important for climate at both global and regional scales. It is a significant source of greenhouse gas emissions for the atmosphere and thus contributes to global warming. At smaller spatial scales it can shape the response of some regions to global warming, by either dampening or enhancing the increase in temperature during summer time (for example). It has also been shown to modulate the intensity, frequency and persistence of heat waves. The effects of land use on climate, discussed throughout the literature, generally focus on greenhouse gas emissions and on temperature. Those are the two variables that have been assessed in the IPCC special report on Land (published August 8, 2019). Many papers however report significant effect of e.g. tropical deforestation on rainfall in the Amazon, others have looked at the effects of land cover (e.g. afforestation) or management (e.g. irrigation) on african and asian monsoon rains. But there is yet no assessment made on how land use affects the water cycle, in a changing climate, at both the global and regional scales. How are the various components of the water cycle affected by land use? How do those changes compare with the ones induced by global warming? In addition there is evidence that deep-water resources, used for irrigated agriculture, are becoming or may become more scarce in many regions of the world with both increasing anthropogenic pressure and climate change. There is thus a need to make sure that rainfed agriculture can still be sustained across the world. We propose, for this PhD work, to assess the respective contributions of anthropogenic land cover change and global warming on past and projected changes in rainfall, with a specific focus on present-day rainfed agriculture areas as well as on present-day irrigated areas. The student will analyze existing simulations carried out in various modeling groups around the world, within the framework of IPCC exercises. Those simulations address past and future climate changes, with and without land use changes, at both global and regional scales.