Comment les composantes atmosphériques du cycle de l’eau local ont-elles évolué autour de la rupture climatique détectée en France ?

Cet article, publié dans la revue Journal of Hydrology, porte sur une partie des travaux réalisés dans le cadre de la thèse CIFRE de Léa Laurent en partenariat avec Groupama Rhône-Alpes Auvergne. Les travaux visent à quantifier l’impact du changement abrupt de régime climatique de 1987/1988 sur les composantes atmosphériques du cycle de l’eau local en France. Les variables climatiques liées au cycle de l’eau, extraites d’une base de données climatiques réanalysées, sont analysées sur la période 1959-2019 à l’aide de techniques bayésiennes robustes de détection des points de rupture et de comparaison des moyennes. Après l’augmentation rapide de la température de l’air et du rayonnement solaire en surface, la demande en eau augmente de manière significative sur la quasi-totalité du territoire français au printemps, en été et en automne. Nos résultats montrent que, de mars à mai, le couvert végétal est capable de répondre à cette augmentation en puisant dans les réserves d’eau du sol. Mais en été, la majeure partie du territoire est confrontée à une augmentation significative de la contrainte hydrique (i.e. différence entre l’évapotranspiration potentielle et l’évapotranspiration réelle), qui s’étend à l’automne sur la dernière décennie. Au printemps et en été, l’augmentation de l’évapotranspiration potentielle est le principal moteur de l’intensification de la contrainte hydrique. Au début de l’automne, l’allongement des séquences sèches joue également un rôle majeur dans l’allongement des périodes de contrainte hydrique. Cette étude innovante met en évidence l’impact spécifique d’une rupture climatique sur les principales composantes du bilan hydrique atmosphérique aux échelles régionale et locale. Les changements observés dans l’aléa climatique lié au cycle de l’eau interviennent au cours du cycle de croissance de la majorité des couverts végétaux et des cultures. Ainsi, cela pourrait conduire à une aggravation des événements de stress hydrique pour les plantes. Il est attendu que de telles ruptures climatiques se reproduisent à l’avenir ; leurs impacts sur le cycle local de l’eau représentent un problème majeur pour les écosystèmes terrestres naturels ainsi que pour l’agriculture.

Référence

Laurent, L., Ullmann, A., Castel, T., 2024. How have atmospheric components of the local water cycle changed around the abrupt climatic shift over France? Journal of Hydrology 132211. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2024.132211

Contacts chercheurs

Léa Laurent, lea.laurent@u-bourgogne.fr, Biogéosciences, UMR 6282 CNRS, université de Bourgogne
Albin Ullmann, albin.ullmann@u-bourgogne.fr, Biogéosciences, UMR 6282 CNRS, université de Bourgogne
Thierry Castel, thierry.castel@u-bourgogne.fr, Biogéosciences, UMR 6282 CNRS, université de Bourgogne

Correspondant communication du laboratoire

Alexandre Pohl, alexandre.pohl@u-bourgogne.fr, Biogéosciences, UMR 6282 CNRS, université de Bourgogne

Figure

Carte des anomalies de la période 1988-2019 par rapport à la période 1959-1987 pour (a) les précipitations liquides (mm) et (b) le ratio évapotranspiration réelle/évapotranspiration potentielle. Chaque point de grille pour lequel la différence entre les périodes 1959-1987 et 1988-2019 n’est pas significative en accord avec le test bayésien des différences est recouvert d’un masque transparent.

extrait:

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Comment les composantes atmosphériques du cycle de l’eau local ont-elles évolué autour de la rupture climatique détectée en France ?

Cet article, publié dans la revue Journal of Hydrology, porte sur une partie des travaux réalisés dans le cadre de la thèse CIFRE de Léa Laurent en partenariat avec Groupama Rhône-Alpes Auvergne. Les travaux visent à quantifier l'impact du changement abrupt de régime climatique de 1987/1988 sur les composantes atmosphériques du cycle de l'eau local en France. Les variables climatiques liées au cycle de l'eau, extraites d'une base de données climatiques réanalysées, sont analysées sur la période 1959-2019 à l'aide de techniques bayésiennes robustes de détection des points de rupture et de comparaison des moyennes. Après l'augmentation rapide de la température de l'air et du rayonnement solaire en surface, la demande en eau augmente de manière significative sur la quasi-totalité du territoire français au printemps, en été et en automne. Nos résultats montrent que, de mars à mai, le couvert végétal est capable de répondre à cette augmentation en puisant dans les réserves d'eau du sol. Mais en été, la majeure partie du territoire est confrontée à une augmentation significative de la contrainte hydrique (i.e. différence entre l'évapotranspiration potentielle et l'évapotranspiration réelle), qui s'étend à l'automne sur la dernière décennie. Au printemps et en été, l'augmentation de l'évapotranspiration potentielle est le principal moteur de l'intensification de la contrainte hydrique. Au début de l'automne, l'allongement des séquences sèches joue également un rôle majeur dans l'allongement des périodes de contrainte hydrique. Cette étude innovante met en évidence l'impact spécifique d’une rupture climatique sur les principales composantes du bilan hydrique atmosphérique aux échelles régionale et locale. Les changements observés dans l’aléa climatique lié au cycle de l'eau interviennent au cours du cycle de croissance de la majorité des couverts végétaux et des cultures. Ainsi, cela pourrait conduire à une aggravation des événements de stress hydrique pour les plantes. Il est attendu que de telles ruptures climatiques se reproduisent à l'avenir ; leurs impacts sur le cycle local de l'eau représentent un problème majeur pour les écosystèmes terrestres naturels ainsi que pour l'agriculture.

 

Référence

Laurent, L., Ullmann, A., Castel, T., 2024. How have atmospheric components of the local water cycle changed around the abrupt climatic shift over France? Journal of Hydrology 132211. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2024.132211

 

Contacts chercheurs

Léa Laurent, lea.laurent@u-bourgogne.fr, Biogéosciences, UMR 6282 CNRS, université de Bourgogne
Albin Ullmann, albin.ullmann@u-bourgogne.fr, Biogéosciences, UMR 6282 CNRS, université de Bourgogne
Thierry Castel, thierry.castel@u-bourgogne.fr, Biogéosciences, UMR 6282 CNRS, université de Bourgogne

 

Correspondant communication du laboratoire

Alexandre Pohl, alexandre.pohl@u-bourgogne.fr, Biogéosciences, UMR 6282 CNRS, université de Bourgogne

 

Figure

Carte des anomalies de la période 1988-2019 par rapport à la période 1959-1987 pour (a) les précipitations liquides (mm) et (b) le ratio évapotranspiration réelle/évapotranspiration potentielle. Chaque point de grille pour lequel la différence entre les périodes 1959-1987 et 1988-2019 n’est pas significative en accord avec le test bayésien des différences est recouvert d’un masque transparent.