Axe scientifique transverse EAU

En parallèle les laboratoires de l’OMP sont très investis dans les mesures in-situ des stocks et flux du cycle de l’eau continentale.

Ces données sont essentielles pour calibrer et valider les produits dérivés des mesures satellitaires qui bien souvent ne font pas de mesures directes de ces grandeurs, ou pour calibrer et valider les simulations des modèles. De plus les données in-situ permettent d’étudier plus en détails les processus physico-chimiques qui régissent la dynamique des composantes du cycle de l’eau continentale.

Une grande partie de l’acquisition de ces données repose sur les Services Nationaux d’Observation (SNO) opérant en France et dans plusieurs pays du monde (Maghreb,  Afrique subsaharienne, Amérique latine, Asie du Sud-est, Inde).

D’autres données sont recueillies à l’occasion de projets scientifiques spécifiques (i.e le suivi de la lagune de Cotonou au Bénin) ou de campagnes dédiées à la validation de produits satellitaires (i.e. le suivi des hauteurs d’eau des rivières et lacs pour la mission SWOT) ou à la compréhension de processus particuliers (i.e. étude du permafrost en milieu arctique).

Les approches de modélisation s’appuient tout d’abord sur les sites d’observation suivis par les laboratoires et permettent de quantifier en dynamique spatiale et temporelle l’ensemble des flux et des stocks de l’ensemble des composantes hydrologiques, mais aussi la dynamique des transferts entre les composantes.

Les modèles utilisés sont de divers types depuis les modèles empiriques (type pluie-débit) aux modèles mécanistiques permettant de répondre à des questions fondamentales de recherche sur la compréhension des phénomènes hydrologiques (à court, moyen et long terme) jusqu’à la mise à disposition d’outils de simulation pour les acteurs du territoire (par exemple pour la gestion de la ressource en zone agricole). La simulation de l’ensemble des composantes hydrologiques cible à la fois les flux et les stocks liées à la ressource en eau sur la quantité mais aussi sur la qualité de l’eau dans les différents compartiments aux échelles spatiales et temporelles depuis l’infra horaire au multi-millénaire passé et futur. Concernant la partie spatiale, les laboratoires de l’OMP utilisent des modèles distribués et semi-distribués à base physique pour la plupart d’entre eux.

Une des particularités de l’OMP est l’utilisation de modèles couplés par exemple sol/plante/atmosphère ou encore hydrologie/hydraulique des cours d’eau. Les outils de modélisation sont à la fois des outils déjà existants largement utilisés au niveau national, européen et/ou à l’international ou adaptés en fonction des questionnements scientifiques, ceci veut dire aussi que les laboratoires développent aussi des modules spécifiques couplés ou intégrés dans les modèles existants ou développent eux-mêmes leurs propres modèles.  Les milieux étudiés par les approches de modélisation sont à la fois complexes de part leur particularité (tourbières, bassin versant agricole, milieux tropicaux, milieux arctiques, lagunes, milieu arides et semi-arides) mais aussi par leur niveau d’anthropisation difficile à appréhender aux différentes échelles spatio-temporelles (grands bassins versants tropicaux, petits bassins élémentaires agricoles …).

Enfin, l’implication du CNRM apporte une compétence très importante sur les modèles de climats et les modèles hydrologiques.

Modèles utilisés et/ou développés à l’OMP