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Tendances des débits hydrologiques en Europe : évidence d’une base de données de bassins versants semi-naturels

Streamflow trends in Europe: evidence from a dataset of near-natural catchments

Stahl, K., et al.
Hydrology and Earth System Sciences
16 août 2010

Les observations du débit de bassins semi-naturels sont d’une importance primordiale pour des études de détection et d’attribution, l’évaluation de modèles de simulations à large échelle, et l’estimation de la gestion de l’eau, l’adaptation et les options politiques. Cette étude travaille sur les tendances de l’écoulement fluvial dans un nouvel ensemble, un jeu de données consolidé du débit proche de la nature issu de 441 petits bassins versants dans 15 pays à travers l’Europe. Les périodes de 1962-2004 ont offert la meilleure couverture spatiale, mais les analyses ont aussi été effectuées sur de longues périodes (avec moins de stations), à partir de 1932, 1942 et 1952. Les tendances furent calculées par les pentes de la ligne Kendall-Theil normalisée selon le débit annuel et mensuel, aussi bien que pour le faible débit d’été et du calendrier. Une image cohérente, à l’échelle régionale, de la tendance du débit annuel émerge, avec des tendances négatives dans les régions du sud et de l’est, et en général des tendances positives ailleurs (en particulier dans les altitudes nord). Les tendances dans le débit mensuel pour 1962-2004 élucide les causes potentiels de ces changements, aussi bien que les autres changements observé dans les régimes hydrauliques d’Europe. Les tendances positives ont été trouvées dans les mois d’hiver pour la plupart des bassins versants. Un changement marqué entre les tendances négatives a été observé en avril, et qui s’étend graduellement à travers l’Europe pour atteindre un maximum en août. Les faibles débits ont diminué dans la plupart des régions où le plus faible débit moyen mensuel apparaît en été, mais varie selon les bassins versants qui ont un débit minimum en hiver et un deuxième petit débit en été. L’étude confirme les conclusions des analyses de tendance au niveau régional et national, mais s’ajoute à cela en confirmant que ces tendances sont une partie cohérente du changement, qui couvre une région plus large. Les grandes tendances, à l’échelle continentale, de changement convergent avec les réponses hydrologiques attendues des changements climatiques futurs, tels que projetés par les modèles climatiques. Les tendances observées pourraient constituer un repère précieux pour un certain nombre d’études et de simulations de modèle.

 

Abstract :

Streamflow observations from near-natural catchments are of paramount importance for detection and attribution studies, evaluation of large-scale model simulations, and assessment of water management, adaptation and policy options. This study investigates streamflow trends in a newly-assembled, consolidated dataset of near-natural streamflow records from 441 small catchments in 15 countries across Europe. The period1962–2004 provided the best spatial coverage, but analyses were also carried out for longer time periods (with fewer stations), starting in 1932, 1942 and 1952. Trends were calculated by the slopes of the Kendall-Theil robust line for standardized annual and monthly streamflow, as well as for summer low flow and low flow timing. A regionally coherent picture of annual streamflow trends emerged, with negative trends in southern and eastern regions, and generally positive trends elsewhere (especially in northern latitudes). Trends in monthly streamflow for 1962–2004 elucidated potential causes for these changes, as well as other changes observed in hydrological regimes across Europe. Positive trends were found in the winter months in most catchments. A marked shift towards negative trends was observed in April, gradually spreading across Europe to reach a maximum extent in August. Low flows have decreased in most regions where the lowest mean monthly flow occurs in summer, but vary for catchments which have flow minima in winter and secondary low flows in summer. The study largely confirms findings from national and regional scale trend analyses, but clearly adds to these by confirming that these tendencies are part of coherent patterns of change, which cover a much larger region. The broad, continental-scale patterns of change are congruent with the hydrological responses expected from future climatic changes, as projected by climate models. The patterns observed could hence provide a valuable benchmark for a number of different studies and model simulations.

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