Axe scientifique transverse Eau
Laboratoires impliqués : CEFREM, CESBIO, CNRM, GET, LA, LEFE, LEGOS
Partenaires : IMFT
Animateurs : Sabine Sauvage (LEFE), Manuela Grippa (GET), Sylvain Biancamaria (LEGOS), Simon Munier (CNRM), Olivier Merlin (CESBIO)
Le manque de connaissance de la dynamique des eaux continentales à diverses échelles d’espace et de temps, l’accroissement des besoins en eau de l’humanité, couplés à l’impact d’éventuelles modifications d’ordre climatique, difficiles à prévoir, deviennent d’ores et déjà un enjeu scientifique, social, environnemental, politique et économique de première ampleur. Des hypothèses telles que l’accentuation des écarts entre climats arides et humides, l’irrégularité plus forte des précipitations saisonnières ou annuelles, l’extension de l’aridité dans certaines zones auraient des conséquences directes sur la répartition et la gestion des ressources. L’accroissement de nos connaissances ainsi que la proposition de solutions pour une meilleure anticipation des crises potentielles nécessite des approches pluridisciplinaires.
Le thème « eau » à l’OMP est fortement représenté à travers les recherches menées au sein des divers laboratoires. L’OMP occupe une position privilégiée pour développer une approche systémique associant variables issues de la télédétection, modèles hydrologiques et observations in situ, non seulement parce que les équipes participent activement aux missions spatiales et aux méthodes de production de données à valeur ajoutée (avec le pôle THEIA notamment), mais également parce qu’elles déploient des protocoles innovants de mesures basés sur les Systèmes d’Observations. De plus, les données haute résolution issues des observations satellitaires permettent de suivre les pratiques culturales et l’irrigation et de décrire certains aménagements qui servent déjà au suivi de l’occupation du sol.
L’observation et la modélisation de l’ensemble des flux et stocks d’eau terrestres apportent des éléments fondamentaux pour comprendre et quantifier la dynamique des composantes du cycle hydrologique continental présent, passé et futur. A l’OMP le thème « eau continentale » est étudié à travers le suivi:
- des stocks du cycle hydrologique terrestre : zone du sol non saturée, tourbières, lacs, rivières et zones alluviales, fleuves, nappes souterraines, estuaires, couverture neigeuse et glaciers hors calottes polaires,
- des flux entrants ou sortants de ces stocks : précipitation, ruissellement, débit des cours d’eau, infiltration, drainage, recharge, évapotranspiration, irrigation, fonte et sublimation de la neige et de la glace.
L’objectif in fine est d’intégrer ces représentations de stocks et de flux au sein de bassins versants aux conditions socio-éco-hydro-climatiques variées. Nous nous intéressons donc aux surfaces naturelles ainsi qu’aux zones anthropisées sous des latitudes variées couvrant un large gradient climatique (sub-arctique, tempéré, tropical et semi-aride/aride) et des altitudes variées (systèmes montagnards, tourbières et lacs de montagnes ainsi que manteaux neigeux, agro-systèmes en bas de vallées, rivières et fleuves jusqu’en amont des estuaires …). De manière complémentaire à l’évaluation quantitative de stocks et flux, des recherches sont également réalisées sur le suivi de la qualité des eaux dans les différents compartiments (eaux de surface, eau des sols, eaux souterraines …).
Les échelles spatiales considérées vont du local au global avec un accent porté sur des grands bassins versants en France, en Europe, et dans le monde (pourtour Méditerranéen, Maghreb, Sahel et Afrique de l’Ouest, Congo, Cameroun, Inde, Vietnam, Cambodge, Amazonie) mais aussi à l’échelle de petits bassins versants élémentaires d’observation. De nombreuses études sont menées à l’échelle globale par une généralisation des approches développées sur les bassins versants expérimentaux d’observation. Les échelles temporelles couvrent une très large gamme, généralement du pas de temps horaire/journalier à l’échelle multi-décennale, mettant en évidence le double impact climatique et anthropique sur l’évolution du cycle hydrologique.
Quel projet pour les 5 prochaines années ?
L’objectif des 5 prochaines années de l’Axe scientifique Transverse Eau OMP est d’amplifier cette synergie entre les différents laboratoires à la fois en partageant plus efficacement les méthodes sur les différents bassins, mais également en réfléchissant à proposer des méthodes innovantes pour décrire les activités humaines à l’aide des outils télédétection/modélisation/observation in situ des observatoires. Pour ce faire, les compétences sur les aspects sciences humaines en particulier, issues de la communauté toulousaine, et au-delà à travers nos partenaires socio-économiques sont un atout indéniable.
Certaines activités se situent à l’interface avec d’autres AST de l’OMP, notamment l’AST Zone Critique où l’eau est souvent considérée comme un vecteur des flux. A l’échelle toulousaine plus large, l’OMP s’investit également sur le thème des prévisions des ressources en eau, notamment au sein du CNRM et s’ouvre à des collaborations sur le thème des prévisions des crues avec l’IMFT. En outre, l’AST Eau contribue au Groupement d’Intérêt Scientifique « Eau » (GIS Eau) qui regroupe l’ensemble des forces toulousaines sur l’étude du grand cycle de l’eau (hydrologie de bassin versant) et du petit cycle de l’eau (traitement et distribution de l’eau domestique).
Pour aller plus loin , nous présentons les trois piliers méthodologiques sur lesquels ces recherches sont développées: télédétection, modélisation et mesure de terrain.