Le climat futur et l'eau, les projections DRIAS et Explore2

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Prévoir le temps de la semaine prochaine et projeter le climat de la fin du siècle ne relèvent pas du même geste. La prévision cherche l'état précis de l'atmosphère à une date donnée, et se perd au-delà de quelques jours. La projection ne prétend rien dire du 14 juillet 2087, elle décrit comment se déplacent les régimes de température, de pluie et de débit sous une trajectoire d'émissions donnée. Une projection répond donc à une autre question, celle du climat moyen dans lequel l'eau circulera si les gaz à effet de serre suivent tel chemin. Cette distinction rend lisibles les deux jeux de référence français, DRIAS pour le climat, Explore2 pour l'eau qui en découle.

Deux jeux de référence, du climat vers l'eau

Météo-France diffuse depuis 2020 le jeu DRIAS-2020, socle national des projections régionalisées sur la France hexagonale. Il réunit un ensemble de simulations Euro-Cordex ramenées sur la grille SAFRAN à 8 km, réparties sur les 3 trajectoires d'émissions du GIEC, les scénarios RCP 2.6, 4.5 et 8.5 [GE15]. Ces sorties de température, de pluie et de vent alimentent l'adaptation des territoires, mais elles s'arrêtent au forçage atmosphérique, sans dire ce que devient le débit d'une rivière ou le niveau d'une nappe.

Ce prolongement hydrologique est l'objet d'Explore2, projet piloté par l'INRAE et l'Office international de l'eau avec le soutien du ministère de la Transition écologique et de l'Office français de la biodiversité, dont les résultats ont été publiés en juin 2024 [GE08]. Successeur d'Explore 2070, il fait tourner les projections climatiques dans plusieurs chaînes de modélisation hydrologique pour décrire, sur tout le siècle et pour la France hexagonale et la Corse, l'évolution des débits, de la recharge des nappes et des hauteurs piézométriques. Les résultats sont déclinés par secteur hydrographique et par niveaux de réchauffement, ce qui les rend directement mobilisables pour un bassin donné.

Le réchauffement et la pluie

Le premier moteur est physique et robuste. Une atmosphère plus chaude retient davantage de vapeur d'eau, environ 7 % de plus par degré de réchauffement, selon la relation de Clausius-Clapeyron que le GIEC retient dans son sixième rapport [CL02].

Cette réserve plus abondante ne tombe pas de manière uniforme. Quand elle se décharge, elle intensifie les précipitations extrêmes, indépendamment de la tendance sur les cumuls moyens, laquelle peut monter en hiver et baisser en été. Le régime des pluies se contraste dans les deux sens à la fois. Explore2 chiffre cette bascule saisonnière pour la France, sous scénario de fortes émissions et en fin de siècle [GE08].

Une part de ces cumuls arrive par des couloirs d'humidité venus de l'Atlantique, les rivières atmosphériques, qui commandent une fraction notable des pluies de la façade ouest. La climatologie de Doiteau et de ses collègues, qui recense ces structures sur l'Atlantique et l'Europe entre 1980 et 2020, en donne la part [HY11].

Un travail antérieur de Ramos et de ses collègues, présenté à l'assemblée de l'Union européenne des géosciences en 2018, va plus loin sur les seuls extrêmes, en rattachant à ces couloirs, dans certains secteurs, 8 des 10 plus fortes pluies annuelles [CL09].

Une atmosphère plus chargée en eau rend ces épisodes potentiellement plus intenses, ce qui déplace la question des crues du seul cumul saisonnier vers la violence des événements courts.

Étiages, crues, recharge, des horloges qui se désaccordent

Le passage du climat à l'eau ne se lit pas d'un seul chiffre, car les composantes du cycle ne bougent ni au même rythme ni dans le même sens. L'étiage est le point le plus net. Le débit mensuel minimal annuel, indicateur des basses eaux, recule fortement presque partout.

Les projections chiffrent ce recul : la quasi-totalité du pays est orientée à la baisse, l'évolution du débit d'étiage projeté allant, selon les régions, de près de -48 % à un peu plus de +10 % [GE08]. C'est l'aggravation de l'eau basse d'été, presque partout.

Station par station, la carte donne à voir la géographie de ce recul. Sur l'ensemble des points suivis de l'ensemble Explore2-Eau, la médiane du débit d'étiage projeté perd 16,7 % à l'horizon 2071-2100 sous le scénario de fortes émissions, et le recul se creuse vers le sud. Cet indicateur, calculé sur l'ensemble des stations, se lit à côté du -40 % médian que retiennent les auteurs pour le débit mensuel minimal, deux échelles de lecture d'un même affaiblissement des basses eaux.

Ce recul des basses eaux se prolonge dans les assecs, ces tronçons où le lit se vide en été. Leur proportion, aujourd'hui de 15 % des cours d'eau entre juillet et octobre, atteindrait le quart en fin de siècle sous fortes émissions. En tête de bassin surtout, le phénomène ne fait pas que s'étendre, il change de calendrier, l'assèchement démarrant plus tôt, durant plus longtemps, la remise en eau tardant à venir.

Les crues suivent une logique inverse et complémentaire. Les débits d'hiver augmentent dans la majorité des projections, de l'ordre de 10 à 15 % selon le scénario, portés par des pluies hivernales plus abondantes et par un manteau neigeux qui fond plus tôt [GE08]. La recharge des nappes dessine une France coupée en deux plutôt qu'un effondrement général. La part de pluie efficace qui s'infiltre augmente légèrement dans le nord et le nord-est, reste stable ailleurs, et sa saisonnalité se déforme surtout sur les massifs, où le maximum de recharge est avancé par la dynamique de la neige, et sur le pourtour méditerranéen, où il est retardé [GE08]. Ce contraste régional interdit une lecture uniforme. Le même degré de réchauffement soulage un aquifère du Bassin parisien et accable un bassin des Alpes du Sud.

Les conséquences de ces projections pour la gestion

Le déplacement se chiffre sur une seule enveloppe pour en donner l'échelle. Le climat océanique Cfb, qui couvre aujourd'hui 85 % du pays, n'en couvrirait plus que 14 % à la fin du siècle sous fortes émissions, cédant la place à des types plus secs, aux étés plus marqués [CL10].

Le fil qui relie ces résultats est l'effondrement d'une hypothèse de travail, la stationnarité, l'idée que le passé récent suffit à borner le futur [HY10]. Dès lors que les débits d'étiage perdent 40 % et que les pluies extrêmes gagnent en intensité, dimensionner un réseau, une retenue ou un seuil d'alerte sur les seules statistiques observées revient à préparer un climat qui ne reviendra pas. Les projections invitent moins à viser une valeur cible qu'à tenir un système dans une gamme élargie de situations, sécheresses plus dures et crues plus vives mêlées. C'est là que la désimperméabilisation, la restauration des milieux et la gestion à la source deviennent la réponse la plus robuste à une incertitude, elle, certaine. Une prudence de méthode que les auteurs d'Explore2 rappellent eux-mêmes subsiste, car sur les débits annuels moyens les modèles ne s'accordent pas toujours sur le signe du changement. La bonne échelle de lecture reste le bassin versant et le niveau de réchauffement, pas le chiffre national.