L’hydrologie naturelle dans le futur en Bretagne

Pour estimer la ressource en eau disponible en Bretagne dans le futur, il faut commencer par étudier l’évolution du cycle de l’eau « naturel » sous l’effet du changement climatique. C’est précisément l’objectif de cet article. En utilisant les données du projet Explore2, nous prenons comme point de départ une Bretagne sans influence humaine telles que les barrages ou les prélèvements. Les niveaux d’eau futurs sont ensuite projetés en ne considérant que l’évolution du climat. Aucune autre hypothèse sur l’évolution des activités humaines n’est incluse dans les calculs. Ceci nous permet de répondre à la question : toutes choses égales par ailleurs, comment le changement climatique va impacter le niveau des cours d’eaux et des nappes en Bretagne et dans les territoires bretons ? 

La Bretagne va conserver sa géologie – qui la rend vulnérable aux sécheresses – et son influence océanique. Le régime hydrologique breton va ainsi rester un régime dit pluvial, avec des niveaux de nappes et des cours d’eau fortement dépendant des précipitations des précédentes semaines. Selon les travaux du projet Explore2, le régime hydrologique breton devrait également rester très contrasté avec plus de pluies sur la période hivernale et moins sur la période estivale.

En Bretagne, l’évolution des précipitations dans le futur avec le changement climatique vient accentuer ce contraste entre l’été et l’hiver. En été la tendance est à la baisse des précipitations dés un réchauffement de +2,7°C en France. Cette baisse devient plus certaine pour un réchauffement de +4°C, avec un fort accord entre les projections. A l’inverse, la tendance est plutôt à l’augmentation des précipitations entre décembre et janvier pour un réchauffement de +2,7°C France. Cette tendance devient cependant plus incertaine si la France se réchauffe de +4°C. Les pluies extrêmes vont par ailleurs s’intensifier quel que soit le niveau de réchauffement et les saisons.

Ces tendances sur les précipitations associées à la hausse des températures sont à l’origine de modifications de l’hydrologie bretonne future. 

En période hivernale, si la France se réchauffe de +2,7°C, la Bretagne connaîtra une augmentation des phénomènes de crues, ainsi que des épisodes de sécheresse plus nombreux et intenses par rapport à l’historique 1976-2005. Les tendances sont très contrastées sur la période hivernale, avec des niveaux d’eau moyens en baisse jusqu'en décembre, et des mois de janvier à mars plus humides. Pour un réchauffement de +4°C en France, il n’y a pas de tendance à l’augmentation des débits et des niveaux de nappes en hiver (les projections sont en désaccord sur le sens de l’évolution future pour tous les mois de janvier à avril sauf mars). L’incertitude sur l’intensité de l’évolution des débits de crues augmente également fortement. Quel que soit le degré de réchauffement, la variabilité des précipitations d’une année à l’autre persistera et la Bretagne continuera malgré tout de vivre des hivers secs. 

Un hiver pluvieux protège-t-il la Bretagne des sécheresses ?

La Bretagne est particulièrement vulnérable face au manque de pluies et aux sécheresses. Le sous-sol breton ne permet pas de constituer un stock d’eau d’une année sur l’autre comme dans d’autres régions. Les nappes bretonnes ont une faible capacité de stockage et se vident en quelques semaines (3 mois maximum) en l’absence de précipitations.  

Moins alimentés par les nappes, les cours d’eau voient leurs débits baisser très rapidement. Ceci crée une forte dépendance aux précipitations tombées sur les derniers mois et oblige à constituer des réserves d’eau de surface. En Bretagne, 75 % de l’eau potable vient des eaux de surface (barrages et cours d'eau). En Bretagne, un hiver très pluvieux n'empêche donc pas de d'être suivi d’une sécheresse quelques mois plus tard. 

En été et en automne, les sols, nappes et cours d’eau bretons vont connaître des sécheresses plus longues, fréquentes et intenses si la France se réchauffe de +2,7°C. En plus de ces épisodes de sécheresse, les débits de cours d’eau et niveaux de nappes moyens seront également plus faibles qu’ils ne l’étaient sur la période historique 1976-2005 entre  juin et décembre. Ces tendances à la baisse deviennent plus fortes et plus certaines si la France se réchauffe de +4°C. Les projections s’accordent alors fortement sur une baisse des niveaux de nappes par rapport à 1976-2005 pour tous les mois entre juillet et décembre. Il en est de même pour les débits, avec un fort accord entre aout et novembre. 

Quel scénario ?

Dans tous les travaux de l’OEB, l'évolution du climat et de l'hydrologie est donnée en écart par rapport à la période de référence 1976-2005. Elle est également présentée selon les degrés de réchauffement définis par la trajectoire de réchauffement de référence pour l'adaptation au changement climatique (TRACC). La TRACC suppose la poursuite des politiques mondiales actuelles de lutte contre le changement climatique, sans révision à la hausse des ambitions, menant à un réchauffement en France de +2,7°C en 2050 et +4°C en 2100 par rapport à la période pré-industrielle. Cette trajectoire a été élaborée par l'État français afin de permettre aux territoires de planifier leurs actions d'adaptation. 

Données utilisées et incertitudes

Pour étudier le futur, nous utilisons un ensemble de projections climatiques et hydrologiques sélectionnées par le projet Explore2 et Météo France. Ces différentes projections et la façon dont elles s’accordent entre elles informent sur une partie de l’incertitude des changements futurs. L’information des projections est ensuite synthétisée de deux manières. Soit avec une médiane et un intervalle de confiance, soit avec un niveau d’accord entre les projections sur le sens (hausse ou baisse) du changement :  

Attention, ces projections et l’état des connaissances actuelles sur le climat ne sont pas suffisants pour connaître avec certitude le futur. Des surprises climatiques et des dépassements de points de bascule aux conséquences inattendues restent possibles.

« Certains phénomènes ou mécanismes ne sont pas (ou sont mal) aujourd’hui représentés dans les modèles (par exemple, les scientifiques projettent une intensification des orages et des crues rapides, mais les modèles actuels ne permettent pas de les quantifier). Le risque de « surprises » climatiques n’est pas nul. La non prise en compte de certains mécanismes ou le dépassement de « points de bascule » pourrait aussi conduire le climat à évoluer de façon inattendue. »

>> Consulter la méthodologie appliquée par l’OEB pour l’hydrologie future.