Cours d’eau

Les débits annuels moyens ne sont que faiblement impactés par les changements climatiques. Toutefois la distribution saisonnière des débits a déjà changé au cours des dernières décennies, avec une diminution en été et une augmentation en hiver. Cette évolution se poursuivra sous l’effet des changements climatiques.

Les débits des ruisseaux, rivières et fleuves proviennent des précipitations, de l’eau de fonte et des eaux souterraines. Seule une partie des précipitations s’écoule en surface. Le reste s’infiltre dans le sol ou dans les eaux souterraines, ou est stocké sous forme de neige ou encore de glace dans un glacier. Les changements climatiques affectent les variations saisonnières des débits. 

Certes les débits annuels des cours d’eau suisses varient fortement d’une année à l’autre, mais leur moyenne pluriannuelle n’a guère évolué depuis que l’on a commencé à effectuer des mesures du débit au début du XXe siècle. Au cours des prochaines décennies aussi, les débits resteront relativement stables en moyenne pluriannuelle dans la plupart des bassins versants. C’est uniquement dans un scénario sans mesures de protection du climat qu’est attendue une légère baisse des débits annuels moyens vers la fin du siècle, de l’ordre de 9 % en moyenne en Suisse.

Par contre les régimes d’écoulement ont déjà considérablement changé au cours de la période d’observation de 1961 à 2015. Durant les mois d’hiver, les débits ont augmenté dans la plupart des bassins versants puisque la température de l’air s’est élevée et que les précipitations hivernales sont davantage tombées sous forme pluvieuse que neigeuse. En revanche, en été, on observe généralement une baisse des débits moyens, sauf dans les bassins versants fortement englacés.

Débit du Rhin

Débit du Rhin
Le graphique représente les moyennes des débits sur cinq ans pour la station de mesure de Bâle. Le débit estival et le débit hivernal évoluent de manière opposée.

Hausse des débits hivernaux en perspective

Les scénarios hydrologiques laissent supposer une augmentation continue des débits hivernaux dans toute la Suisse à l’avenir. Cela s’explique par la hausse prévue des précipitations hivernales et par leur passage de la forme neigeuse à la forme pluvieuse.

À la fin du siècle, la Suisse doit s’attendre en moyenne à une hausse des débits hivernaux d’environ 10 % avec des mesures de protection du climat et de quelque 30 % sans mesures de protection du climat. Ils augmentent de manière particulièrement forte dans les régimes actuellement marqués par la neige.

Les changements les plus faibles concernent les bassins versants du Plateau dans lesquels le manteau neigeux contribue déjà peu au débit, ainsi que les bassins versants situés à très haute altitude dans lesquels les précipitations continueront de tomber principalement sous forme de neige à l’avenir. 

Les débits de l'été vont diminuer

En été, les scénarios montrent une baisse moyenne des débits d’ici la fin du siècle d’environ 10 % avec des mesures de protection du climat et de 40 % sans mesures de protection du climat. Ce recul est imputable aux précipitations estivales plus faibles, à l’évapotranspiration accrue et à une quantité réduite d’eau de fonte des glaciers et des neiges.

Toutes les altitudes et toutes les régions sont concernées par la baisse des débits en été. Il faut escompter une forte réduction sur le Plateau, dans le Jura et dans les Préalpes, en particulier à la fin de l’été. Le Tessin doit également tabler sur une nette diminution. Les débits estivaux enregistreront aussi un repli marqué dans les régions encore englacées aujourd’hui.

Tendance à des étiages plus prononcés en été

Les scénarios climatiques CH2018 montrent que les cumuls moyens de précipitations baisseront durant les mois d’été et que les périodes de sécheresse auront tendance à être plus longues. Conséquence de l’élévation des températures, l’évapotranspiration s’accroît également tant qu’il y a suffisamment d’eau dans le sol et la végétation. Les scénarios hydrologiques d’étiage laissent supposer une baisse du débit d’étiage en été et à l’automne sur le Plateau, dans le Jura et en Suisse méridionale. Étant donné que c’est généralement à cette période qu’apparaissent les débits d’étiage les plus faibles d’une année, ces changements se reflètent aussi dans le NM7Q annuel et dans le Q347.

Scénarios d’étiage

Scénarios d’étiage
Changements par rapport à la période de référence (1981-2010) pour la valeur d’étiage NM7Q avec des mesures de protection du climat (RCP2.6) (à gauche) et sans mesures de protection du climat (RCP8.5) (à droite), au milieu et à la fin du siècle. Une baisse des valeurs annuelles signifie une diminution des débits d’étiage. À basse altitude, les débits d’étiage apparaissent en été et diminuent sous l’effet des changements climatiques. Dans les Alpes, l’étiage est un phénomène hivernal et les débits augmentent.
© Données de Mülchi R. et al. 2020 et 2021b, Freudiger D. et al. 2020, Brunner M. et al. 2019c

En général, les situations d’étiage sont caractérisées par les paramètres Q347 et NM7Q. Q347 est le débit d’un cours d’eau au moins atteint ou dépassé 95% du temps, c.-à-d. pendant 347 jours d’une année moyenne (calcul sur dix ans). Le débit Q347 est défini comme le débit résiduel minimal dans la loi fédérale sur la protection des eaux (art. 31, al. 1, L’Eaux). Il joue un rôle central en tant qu’indicateur d’étiage. Le second indicateur est NM7Q, à savoir le plus faible débit moyen sur sept jours consécutifs durant une période considérée. Fiable, il est peu sensible aux erreurs de mesure et aux influences à court terme.

Décalage de la saison des étiages dans les Alpes et les Préalpes

Dans les Alpes et les Préalpes, les scénarios hydrologiques brossent un tableau plus nuancé. Entre 1500 et 2000 m d’altitude, les débits d’étiage hivernaux augmenteront dans un avenir proche en raison du temps plus doux et plus humide. Mais sans mesures de protection du climat, les débits estivaux diminuent si fortement en raison de la quantité réduite d’eau de fonte que la saison des étiages se décale de l’hiver à l’automne ou à l’été dans certaines régions. L’étiage n’y est alors causé non plus par les basses températures, mais par le manque de précipitations.

Tandis que toutes les régions situées à moins de 1500m d’altitude affichent une nette baisse du Q347 d’ici la fin du siècle sans mesures de protection du climat, les zones comprises entre 1500 et 2000m d’altitude ne connaissent que des changements mineurs et le Q347 peut y être en légère baisse comme en légère hausse. Au-delà de 2000 m d’altitude, tous les scénarios indiquent également une augmentation des débits d’étiage Q347 dans un avenir lointain et donc des situations d’étiage moins prononcées en hiver.

Évolution de Q347 dans le temps

Évolution de Q347 dans le temps
Évolution en pourcentage du débit Q347 (médiane et marge d’incertitude) par rapport à la période de référence (1981-2010) sur des périodes glissantes de dix ans de 2010 à 2099, pour le scénario sans mesures de protection du climat (RCP8.5). Dans la région glaciaire de l’Ova da Roseg, le débit Q347 augmente fortement d’ici la fin du siècle, tandis qu’il diminue dans la Thur (région pluviale) et dans la Verzasca (région subalpine). Dans le Plessur, l’indicateur Q347 ne varie guère.
© données de Mülchi R. et al. 2021b

Dernière modification 11.05.2021

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