Réponse hydrologique de la Loire moyenne aux changements environnementaux :Réponse hydrologique de la Loire moyenne aux changements environnementaux Stérenn RAMOND Université Paris 8 Vincennes – Saint-Denis Laboratoire de Géographie Physique (CNRS UMR 8591) Février 2009 Directrice de thèse : Emmanuèle Gautier


Plan :Plan I_ Les enjeux en Loire moyenne… a) … face à la modification des usages b) … face au changement climatique II_ Le projet de thèse a) Objectifs b) Résultats attendus et méthodes


… face à la modification des usages :… face à la modification des usages Les enjeux en Loire moyenne… Figure n°1, Volumes prélevés répartis par usage dans le bassin ligérien Source : Etablissement Public Loire, 2003. En période d’étiage : En période de crues : Augmentation des prélèvements liés à l’irrigation Minimum nécessaire des prélèvements pour le bon fonctionnement des centrales nucléaires Politique de soutien d’étiage et construction de grands barrage Augmentation de la vulnérabilité des zones inondables Figure n°2, photo aérienne de Pouilly-sur-Loire lors de la crue de décembre 2003 Une crue centennale est considérée comme la troisième catastrophe naturelle prévisible en France métropolitaine Politique de protection des principales agglomérations du Val de Loire et construction de barrages « écrêteurs de crues »


… face au changement climatique :… face au changement climatique Les enjeux en Loire moyenne… Tendances de l’évolution du climat en France à l’horizon 2050, selon le scénario A2, par rapport à la période 1960 - 1989 : élévation de la température annuelle d’environ 2°C, augmentation des précipitations en hiver et baisse en été (de l’ordre de 20%), augmentation du nombre de jour de canicule en été, Réponse hydrologique des cours d’eau au changement climatique SEULS 3 ELEMENTS SONT PROBABLES : augmentation de l’évaporation aggravation des étiages estivaux augmentation du risque d’inondation en hiver et au printemps.


Slide 5:Le projet de thèse Objectifs Analyse à différentes échelles de temps et d’espace du fonctionnement de la Loire moyenne entre le Bec d’Allier et Orléans : amélioration de la connaissance des aléas hydrologiques extrêmes et de la vulnérabilité de la société vis-à-vis de ces aléas : étude de l’influence des différents sous-bassins situés en amont dont il convient de déterminer les apports respectifs et leur variabilité temporelle (à l’échelle saisonnière mais aussi inter-annuelle). détermination de l’impact des changements environnementaux récents et en cours sur la ressource en eau : l’étude de deux sites « ateliers » permettra d’évaluer les stockages d’eau dans les différents réservoirs hydrologiques (nappes de versant, nappes alluviales, zones humides et fleuve s.s.), les échanges entre ces réservoirs et leurs temps de transfert.


Slide 6:Le projet de thèse Résultats attendus et méthodes I_ Analyse des chroniques hydrologiques à échelle moyenne Détermination de la variabilité spatiale et temporelle de la contribution des différentes unités éco-hydrologiques de la Loire amont et moyenne (principalement haute Loire, haut Allier, Loire moyenne et Morvan) au cours du 20e siècle. L’analyse des chroniques hydrologiques sera structurée autour de l’analyse des extrêmes hydrologiques (étiages et crues) en terme de durée et de fréquence Données actuelles du Réseau Cristal, complétées par l’étude des séries hydrologiques anciennes.


Slide 7:Le projet de thèse Deux « sites ateliers » Le site des méandres de Guilly, en amont d’Orléans Un second site en aval de Nevers à déterminer II_ Etude, à échelle spatiale et temporelle très fine, du fonctionnement hydrologique des « réservoirs hydrologiques » (nappes de coteau, nappes alluviales, zones humides et écoulement superficiel du fleuve) Résultats attendus et méthodes Figure n°3, Localisation du site des méandres de Guilly Fond de carte : carte IGN, 1 : 50 000, n°2320, Châteauneuf-sur-Loire Réalisation : S. Ramond, 2007.


Slide 8:Le projet de thèse Résultats attendus et méthodes Il s’agira d’identifier : l’importance relative des différents modes d’alimentation en eau des nappes alluviales et l’écoulement de surface, leur variabilité spatiale et temporelle (précipitations, recharge par les nappes de coteau et par les inondations du fleuve) ; les temps de résidence et de transfert entre les nappes et l’écoulement de surface ; le rôle des zones humides sur ces échanges hydrologiques, ainsi que sur les caractéristiques physico-chimiques de l’eau. Equipement des sites : réseau existant de piézomètres et de puits, sondes automatiques de relevés physico-chimiques, relevés de hauteurs d’eau des nappes de coteau et des nappes alluviales, du fleuve et des zones humides analyse des paramètres physico-chimiques, couplées aux analyses isotopiques (Sr86/87 et O16/18) afin d’identifier les échanges d’eau et leur variabilité temporelle. Ce réseau sera calé dans un système géoréférencé (au moyen des données du LIDAR et de relevés DGPS).


Slide 9:Le projet de thèse Prospection géophysique à petite échelle Etude hydrologique : en Loire moyenne sur les « sites ateliers » III_ Analyse du remplissage alluvionnaire et du fonctionnement hydrique du système en aboutissant à une typologie reposant sur les différentes évolutions des hydrosystèmes depuis 15 000 ans et sur leur fonctionnement actuel. L’enjeu est donc de définir la géométrie, la sédimentologie et la perméabilité des différents corps sédimentaires constituant le colmatage de la plaine alluviale, et ce, pour caractériser les modes d’écoulement des eaux souterraines et de surface des vals. Résultats attendus et méthodes


Slide 10:Le projet de thèse Figure n°4, Les 12 types théorique de paysage fluviaux Source : PNRZH Seine, 2000 Elaboration d’un SIG Mise en forme des résultats : Utilisation d’une classification géomorphologique Résultats attendus et méthodes


Conclusion :Conclusion Nécessité et urgence de cette recherche face aux enjeux majeurs de gestion du bassin ligérien : gestion de la ressource en eau à l’échelle de bassin versant de la Loire, impacts du changement climatique sur le fonctionnement hydrologique de la Loire.


Slide 12:… Merci de votre attention