Impacts des changements climatiques sur le bilan hydrique

Le changement climatique a un impact sur l’ensemble du cycle de l’eau. Il fait subir aussi bien aux eaux de surface qu’aux eaux souterraines des modifications quantitatives et qualitatives, qui ont à leur tour des conséquences sur la force hydraulique, l’approvisionnement en eau, l’évacuation des eaux urbaines, la navigation et les dangers liés à l’eau.

Links befindet sich schneebedecktes Gras mit kahlen Bäumen. Rechts fliesst ein Fluss durch eine sonnige Winterlandschaft.

Le projet « Changement climatique et hydrologie en Suisse » (CCHydro) de l’Office fédéral de l’environnement (OFEV) a analysé les impacts des changements climatiques sur le cycle de l’eau dans notre pays. Il a ainsi établi pour la première fois des bases scientifiques fiables concernant l’évolution du régime des eaux en Suisse d’ici à la fin du XXIe siècle.

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Impacts des changements climatiques sur les eaux et les ressources en eau (PDF, 4 MB, 25.10.2018)

Rapport de synthèse du projet «Changement climatique et hydrologie en Suisse» (CCHydro).

Afin d’améliorer la compréhension des processus hydrologiques et d’actualiser les connaissances existantes, l’OFEV a lancé le projet « Données hydrologiques concernant le changement climatique » (Hydro-CH2018). Celui-ci constitue l’un des thèmes prioritaires du réseau National Centre for Climate Services de la Confédération.

Le projet Hydro-CH2018 vise à élaborer de nouveaux scénarios hydrologiques sur la base des scénarios climatiques 2018 actualisés. À cet effet, il mettra l’accent sur les domaines suivants : événements extrêmes (crues et étiages), réservoirs d’eau naturels et artificiels, température et écologie des eaux. Le projet a aussi pour objectif de développer et de mettre à disposition des services climatologiques (climate services) dans le domaine de l’eau. Il s’agira en fait d’informations et de données scientifiques sur le cycle de l’eau passé, actuel et futur. Les autorités, les milieux politiques et économiques et la société pourront s’en servir pour diminuer les risques liés au climat. 

Régime d’écoulement

Dans l’espace alpin, le réchauffement est le principal facteur qui détermine la variation saisonnière des débits : la limite des chutes de neige remonte, alors que les réserves de neige se formant l’hiver, ainsi que le volume et la surface des glaciers baissent peu à peu.La distribution saisonnière des débits (régime d’écoulement) se modifiera dans presque toute la Suisse : beaucoup de régions connaîtront des débits sensiblement plus élevés en hiver et au contraire plus faibles en été. Nous verrons apparaître des régimes d’écoulement, jusqu’ici largement inconnus, avec un maximum saisonnier en hiver et un minimum prononcé en août. Les sommes annuelles des débits ne subiront toutefois pas de grands changements dans un avenir proche (à l’horizon 2035) et pourraient même enregistrer une hausse temporaire dans les régions englacées. À plus long terme (jusqu’en 2085), la plupart des débits globaux devraient diminuer légèrement.

Regionen mit ähnlichen Veränderungen der saisonalen Abflussverhältnisse auf Grund des Klimawandels. Es werden die Mittelwerte der beiden Zeitfenster 2020 – 2049 und 2070 – 2099 betrachtet. Die Berechnungen gehen vom Szenario mit mittleren Emissionen SRES-A1B aus. Alle Regionen zeigen eine Zunahme der Abflüsse im Winter und eine Abnahme im Sommer, wobei Zeitpunkt und Ausmass der Veränderungen je nach Region variieren. Besonders betroffen ist der Alpenraum (Blautöne), weniger stark betroffen sind das Mittelland, der Jura, die Voralpen sowie die sehr hoch gelegenen Gebiete im südlichen Wallis (hellbraun). (Quelle: Köplin et al. 2012; Rössler et al. 2014)

Cryosphère

Dans les Alpes suisses, les glaciers continueront de fondre rapidement jusqu’à la fin de ce siècle. Il n’en subsistera alors qu’en haute altitude dans les Alpes bernoises et valaisannes. Selon le modèle et le scénario climatiques, la surface glaciaire actuellement recensée en Suisse diminuera de 60 à 80 %. Aux alentours de 2100, la plupart des glaciers restants se trouveront dans le bassin versant du Rhône (Valais), qui compte aujourd’hui 80 % environ de tout le volume glaciaire de la Suisse. Le bassin versant du Rhin assistera quant à lui à une disparition totale de ses glaciers, à quelques traces résiduelles près dans l’Oberland bernois. En Engadine et au Tessin, les surfaces englacées auront entièrement disparu d’ici à la fin du siècle.

Évolution des volumes d’eau stockés dans les glaciers suisses (bassins versants du Rhône et du Rhin, Engadine et Tessin) depuis la fin du petit âge glaciaire. Estimation depuis la fin du petit âge glaciaire (marge d’incertitude de 20 % à 30 %) et simulation jusqu’en 2100.

La neige constitue l’une des principales ressources en eau de la Suisse. Dans les régions alpines, la fonte des neiges détermine l’essentiel des débits pendant un tiers de l’année (de mars à juin). Le manteau neigeux étant très sensible aux variations de la température et des précipitations, il constitue un bon indicateur des changements climatiques. Du fait du réchauffement, la part des précipitations qui tombe sous forme de pluie plutôt que de neige est déjà en augmentation, surtout à basse altitude, et la fonte des neiges commence plus tôt dans l’année. La période durant laquelle le sol est recouvert de neige s’en trouve raccourcie, et la quantité d’eau stockée temporairement sous forme de neige diminue. Cette tendance se renforcera encore d’ici la fin du siècle.

Événements extrêmes

En se réchauffant, l’atmosphère peut absorber davantage de vapeur d’eau, d’où un potentiel élevé de fortes précipitations. Avec la hausse des températures, les précipitations tomberont par ailleurs plus souvent sous forme de pluie que de neige (surtout au printemps et en automne dans les bassins versants des Alpes et des Préalpes, et même en très haute altitude durant l’été). En conséquence, la fréquence et l’intensité des crues moyennes à fortes devraient s’accroître et les périodes de crue du printemps et de la fin de l’automne s’allonger. Les données disponibles ne permettent pas de prévoir dans quelle mesure le changement climatique modifiera la circulation atmosphérique et dès lors la fréquence de situations météorologiques susceptibles d’engendrer une crue.

Les étés chauds et secs devenant plus fréquents, il faudra également s’attendre à une multiplication et à un allongement des périodes d’étiage à la fin de la belle saison. 

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© Esther Scheidegger, BAFU

Humidité du sol et évaporation

Selon les scénarios climatiques CH2018, la Suisse connaîtra à l’avenir des étés plus chauds et plus secs marqués par un allongement et par une augmentation des périodes de sécheresse. Le réchauffement permettra à l’eau de s’évaporer davantage. Tous ces facteurs entraîneront une diminution de l’humidité du sol en été. La question de savoir si, dans le climat de demain, la quantité d’eau perdue par évaporation augmentera réellement dépendra de la quantité d’eau encore présente dans le sol et des besoins en eau de la végétation. En Suisse aussi, il faudra prendre des mesures d’adaptation dans l’agriculture et la sylviculture (p. ex. cultures adaptées au climat, irrigation).

Nahaufnahme einer sumpfigen Wiese.
© BAFU

Température, qualité et écologie des eaux

Au cours des dernières décennies, le réchauffement atmosphérique, le déversement d’eau chaude provenant d’installations de refroidissement et de stations d’épuration ainsi que l’absence de végétation riveraine dispensatrice d’ombre ont souvent accru la température des eaux de surface.

Une hausse de la température diminue la quantité d’oxygène dissous dans l’eau. Elle stimule en même temps l’activité biologique et augmente donc le besoin en oxygène. Une eau plus chaude est en outre propice à la propagation de certaines maladies. Le faible niveau des cours d’eau durant l’été ne fait qu’accroître encore la température de l’eau, mettant ainsi en danger la survie de certains organismes.

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Évolution de la température de différentes rivières suisses de 1954 à 2017. Les lignes représentent les moyennes lissées sur sept ans, les points ou les croix (température de l'air) les quatre dernières moyennes annuelles.

Eaux souterraines

Les aquifères du Jura, du Plateau et des Préalpes sont alimentés par la pluie et la fonte des neiges. Leur reconstitution s’accroîtra donc en hiver et diminuera au printemps, puisque la réserve de neige s’abaissera. Comme la fonte des neiges et des glaciers produira moins d’eau en été, les nappes souterraines du fond des vallées alpines seront réalimentées moins rapidement. Durant les périodes de sécheresse, que les scénarios climatiques annoncent plus fréquentes et plus longues, davantage d’eaux souterraines s’exfiltreront dès lors dans les cours d’eau. L’évolution de leur régime de réalimentation modifiera également la quantité et la température des eaux souterraines. On observera ainsi une hausse de la température dans les aquifères alimentés par l’infiltration des eaux de surface, mais aussi dans ceux proches des zones urbaines, où l’apport de chaleur proviendra de la climatisation de locaux. Or, la hausse des températures dans les nappes souterraines peut stimuler l’activité microbienne, réduire la concentration d’oxygène et, au pire, provoquer la précipitation du fer et du manganèse.

Spiegelung eines Baumes im Grundwasser in Bad Zurzach.
© BAFU

Transport de matériaux solides

L’augmentation des fortes précipitations, le dégel du pergélisol et la fonte des glaciers sont susceptibles d’accroître l’érosion, les glissements de terrain et les écroulements, avec à la clé une plus grande disponibilité de matériaux solides pouvant être transportés par les cours d’eau. Un accroissement du transport de matériaux solides par les cours d’eau aurait toutefois pour effet de modifier les caractéristiques d’écoulement de ces derniers et la morphologie de leurs lits, ce qui pourrait avoir des impacts négatifs sur les centrales hydroélectriques et l’écologie des eaux.

Hochwasser am 24.08.2005 im Lütschental aus der Vogelperspektive.
© BAFU

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Dernière modification 15.05.2019

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