Pour répondre aux préoccupations pratiques des gestionnaires d’ouvrages et de multiples usagers (agriculteurs ; gestionnaires d’eau potable ou de centrales hydroélectriques ; exploitants industriels ou d’installations récréatives ; ou encore gestionnaires de navigation et de biodiversité dans les milieux naturels), il est nécessaire de disposer d’estimations de débit, obtenues par exemple par modélisation hydrologique, auxquelles doit être associée une marge d’erreur indiquant le niveau de confiance à donner à ces estimations. Les hydrologues sont de plus en plus sollicités pour l’estimation des évolutions à moyen et long terme de la ressource en eau face aux changements du climat... La question restant de savoir quelle est l’erreur dans la réponse si le bassin versant change.

Un choix stratégique des données

"Afin d’évaluer si les modèles hydrologiques conceptuels sont robustes face à un climat changeant et pour en définir la fiabilité ainsi que la capacité d’extrapolation climatique, la démarche a été d’établir un diagnostic sur un échantillon de 600 bassins versants français et australien. Sur ces bassins nous disposions de longues séries journalières d’observations hydroclimatiques ( > 30 ans)", indique Charles Perrin. Les bassins australiens se distinguent par la forte variabilité des conditions climatiques auxquelles ils ont été soumis au cours des dernières décennies. Les bassins français situés entre zones de plaines et zones de montagne constituent une cible particulière d’intérêt pour étudier les impacts des changements climatiques sur les stratégies de gestion des barrages servant notamment à la production hydroélectrique et à l’irrigation. L’étude a été menée au travers de multiples tests de calage et validation de modèles hydrologiques sur l’échantillon sélectionné.

Des incertitudes en série

L'analyse des résultats montre que des corrélations sont détectables, pour un nombre significatif de bassins, entre les problèmes de robustesse temporelle des modèles conceptuels et les écarts de conditions climatiques entre les périodes de calage et de validation. Une forte hétérogénéité des situations existe cependant, les variables climatiques ou le type d'erreurs associées aux problèmes détectés étant différent d'un bassin à un autre. "Dans une étude d’impact, le modèle hydrologique est un des éléments de la chaîne de modélisation", note Charles Perrin, rappelant que d’autres sources d’incertitudes viennent entacher les résultats, notamment le choix du scénario socio-économique, la modélisation climatique large échelle, puis celle à petite échelle.

Partenaires : EDF, Laboratoire national d’hydraulique et environnement (LNHE) , CSIRO (Canberra - Australie)