Réponse hydrologique du Lac Mar Chiquita (Argentine) aux changements climatiques : approche par modélisation couplée lac - bassin versant - climat

Hydrological response of Laguna Mar Chiquita (Argentina) to climatic changes : a coupled lake - catchment - climate modelling approach

• Auteur / Autrice : Magali Troin
• Direction : Florence Sylvestre, Christine Vallet-Coulomb
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géosciences de l'environnement
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Modèles hydrologiques

Niveau des eaux

Lacs -- Argentine

Amérique du Sud

Changements climatiques

Résumé

Les latitudes subtropicales de l’Amérique du Sud sont soumises depuis le début des années 70 à un changement hydroclimatique majeur affectant les activités d’une des régions les plus fortement peuplées de ce continent. Ce changement s’est traduit notamment par une augmentation abrupte des niveaux du Lac Mar Chiquita, un lac qui couvre aujourd’hui 6000 km2 alors que les enregistrements sédimentaires au cours du dernier millénaire mettent en évidence un lac de faible profondeur, régulièrement asséché. Afin de comprendre la relation entre les niveaux lacustres et la variabilité climatique, ce travail s’est attaché à modéliser le fonctionnement hydrologique du Lac Mar Chiquita et la relation avec son bassin versant. L’établissement d’un modèle de lac met en évidence que les variations lacustres dans les années 70 répondent à une augmentation des débits des rivières en provenance du bassin nord du lac, suggérant une influence climatique tropicale. Le couplage du modèle de lac avec un modèle hydrologique de bassin a permis de simuler les fluctuations lacustres en relation avec le climat du bassin nord, soulignant l’impact anthropique mineur dans la récente transition hydroclimatique. En couplant cette approche avec le modèle climatique LMDZ par une méthode de downscaling statistique, pour la première fois, un modèle intégré bassin-lac modélisant les fluctuations lacustres en relation avec le climat global est présenté. Cette approche originale permet d’explorer la capacité des modèles globaux à représenter le climat régional. En outre, elle confirme l’influence tropicale à l’origine des récentes variations hydrologiques dans cette région d’Amérique du Sud.

The subtropical latitudes of South America have been experiencing a major hydroclimatic change since the early 1970’s that has had a major societal impact affecting the local economy of one of the most densely populated regions. This change resulted in an abrupt increase in lake levels including Laguna Mar Chiquita, a lake which now covers 6000 km2, while the sedimentary records over the last millennium show a long drying trend. In order to gain a better understanding of the relation between lake level fluctuations and the climate variability in this region, this work aims to simulate the hydrological behaviour of Laguna Mar Chiquita and the relationship with its catchment. The implementation of the lake water balance indicates that lake fluctuations at the beginning of the 1970’s were in direct response to increased runoff in its northern sub-basin, suggesting a tropical climate influence. The coupling of the lake water balance with a hydrological watershed model has led to simulate lake level variations in relation with the climate of the northern sub-basin, highlighting the minor human impact in the recent hydroclimatic transition. For the first time, an integrated basin-lake model in link to global climate is presented combining the results of hydrological basin-lake modelling with the outputs of the climate LMDZ model through a statistical downscaling approach. This novel approach allows to explore the ability of global climate models to accurately represent the regional climate. In addition, it confirms the tropical influence on forcing of recent hydrological variabilities in this region of South America.