Eau et climat dans le contexte du changement climatique. Dr. Jean-François Berthoumieu. ACMG

1. EAU et climat dans le contexte
du changement climatique
Dr. Jean-François Berthoumieu
ACMG / AGRALIS Services
Aérodrome Agen
47520 – Le Passage – France
Tel. 00 33 553 77 08 48
acmg@acmg.asso.fr
jfberthoumieu@agralis.fr
jfberthoumieu@agralis fr
Agen 12/12/2013
© JFB - ACMG
1

2. Association Climatologique
de la Moyenne Garonne et du Sud-Ouest
SudCentre expérimental Climat de la filière Fruits et
Crée en 1959
légumes du B i d G d S d-Ouest
lé
d Bassin du Grand Sud O t
Sud Agro climatologie
 recherche appliquée sur le gel,
la grêle, la pluie et le stockage
inter saisonnier de l’eau
l eau,
 Services pour les agriculteurs:
irrigation, télédétection, …
g
,
,
 Gestion de l’eau, sondes
capacitives
ACMG
Aérodrome d’Agen
47520 LE PASSAGE
Tel 33 553.77.08.40
Fax 33 553.68.33.99
acmg@acmg.asso.fr
Internet
www.acmg.asso.fr
 Environnement, biomasse
11/13personnes
Président : Jean-Claude Boyer
Directeur : Dr Jean-François BERTHOUMIEU
Crée
C é en 2003
2

3. Plan de l exposé:
l’exposé:
http://vivreabullion.blogspot.fr/2009/05/ilfait-froid-nest-ce-pas.html
• Quelle est notre
Que e
ot e
expérience?
• Q e pensons
Que
nous du
changement
q
climatique?
• Que proposons
nous pour nous
y adapter
durablement?
?
3

4. www.acmg.asso.fr
Cliquer ici
Cliquer là pour les suivis
irrigation et les conseils en
ligne
4

5. ARVICLIM
Les arboriculteurs et
viticulteurs français face
au changement climatique
• F
Formation d’un réseau de 6
ti d’
é
d
partenaires dans un projet (AAP de
l’ADAR).
l’ADAR)
• 2005 / 2007

6. Exemple du cumul de 600°C à Agen
Variation de la date d'apparition d'un niveau de température
Moyenne lissée 20 ans
2010
Agen
A
Moyenne lissée
1977-06 : 21/03
2000
Seuil de somme
de température
base 0°C :
600°C
Plus tardif
Plus
Pl s précoce
11/03
1990
1980
14/04
Moyenne
lissé
1970
Moyenne lissée
1951-70 : 14/03
Ecart
Type
1960
Années
1951 à 06
20/04
10/04
31/03
21/03
11/03
01/03
1950
Démontre une avancée de presque 10 jours en 40 ans

7. Un paradoxe!
p
« Le risque de subir des gelées
est diminué par la tendance
actuelle du réchauffement
climatique»
q
« mais cependant le risque
de perdre une récolte
entière lors d une descente
d’une
froide est toujours aussi
élevé ».

8. L’irrigation de précision pour
une meilleure valorisation de la
ressource en eau
Se poursuit
aujourd’hui
j
d’h i
sur le
terrain
t
i
8

9. Pilotage de précision
Sondes Sentek
Jours de stress par manque d air
d’air
Irrigation
Début de Stress

10. Neuf Partenaires du SudOuest de l’Europe
10

11. Prévoir d’intégrer dans peu de temps
les nouveaux moyens par satellite
Sun
Satellite
L’utilisation du
modèle SEBAL est
dèl
t
testée
www.telerieg.net
11

12. Completed with remote sensing with thermal pictures
12 août 2011
12 août 2011
Nuages
Maïs non irrigué
g
Maïs irrigué
Tour d’eau non
effectué ou culture
non irriguée
°C
Maïs irrigué

13. Test de
démonstration
2011
21/08/2011
13

14. CONFIRME PAR TELERIEG
Observation des gradients de températures
sur le territoire par télédétection spatiale
www.telerieg.net
www telerieg net
Programme européen de recherche
appliquée sur l’irrigation de
précision (2009 –
précision (2009 2011)
Image Landsat
Température de surface
Température de surface
19/07/2010
Résolution de pixel : 30 m
Ré l i d i l 30
AGEN
De grandes
différences de
températures
t
é t
e te
entre villes et
es
campagne !
14
°C

15. ADAPTACLIMA II
De novembre 2012 jusqu’à 2014
Objectif di
Obj tif : diagnostic thermique
ti th
i
des villes et lien ville/campagne
autour de l’eau
15

16. Bas Intrants 2010/2013
Projet CASDAR
Tester sur prunier d’Ente et pêchers
de modes de pilotage de l’irrigation et
de la fertilisation économes tout en
permettant un revenu intéressant 16

17. IRRIGATION DE PRECISION
Micro irrigation enterrée avec des apports de 5 fois 6 minutes toutes les
heures entre 23h et 3h du matin. Quand la demande augmente et que l’on
g
q
s’approche du bas de la RFU, on apporte jusqu’à 30 minutes à chaque
fois.
RESULTATS non publiés

18. comparaison après 3 ans
Diamètre de tronc 27.7 mm
Irrigation enterrée avec
enherbement et fertilisation
20 l/jour
classique
52 jours d'irrigation
1039,80 litres/arbres

19. comparaison après 3 ans
Diamètre de tronc 80 mm
Irrigation t é
I i ti enterrée sans
enherbement et fertilisation
7 l/jour
organique
i
57 jours d'irrigation
388,3 litres/arbre

20. Plan de l’exposé:
l exposé:
• Q l changement climatique
Quel h
t li ti
dans le Sud Ouest?
Sud-Ouest?
Que nous
enseigne l
i
le
passé pour
anticiper le
futur?
f t r?
Dessin de Chapatte
20

21. La variabilité
climatique est
bien accrue
Exemple de 2012
Année agricole 2011-12
PLUIES et TEMPERATURES
Station AGEN
Normale Précipitations 1980-81 2009-10
Précipitations
Normale Mini 1980-81 2009-10
Normale Maxi 1980-81 2009-10
T° Mini sous abri
T° Maxi sous abri
T° Moyenne sous abri
3
1
Sept 2
3
Août 2
1
3
Juil 2
1
3
Juin 2
1
3
Mai 2
1
3
Précipitation en mm
ns
0
1
-15
Avr 2
15
3
-10
Mars 2
30
1
-5
3
45
Fév 2
0
1
60
3
5
Jan 2
75
1
10
3
90
1
15
Déc 2
105
3
20
1
120
Nov 2
25
3
135
Oct 2
30
1
150
Températ
tures en °c
35

22. Historique des températures
Station Agen
g
Années agricoles 1945-46 à 2012-13
g
22
De 17 à 19°C pour les maximales
21
20
19
18
16
maxima + 2 °C en 25 ans
C
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
Normale Mini 1980-81 2009-10
Normale Jour 1980-81 2009-10
Normale Maxi 1980-81 2009-10
Normale Lissée
T° Mini sous abri
T° Moyenne sous abri
T° Maxi sous abri
Le réchauffement climatique est bien là!
2012-1
13
2010-1
11
2008-0
09
2006-0
07
2004-0
05
2002-0
03
2000-0
01
1998-9
99
1996-9
97
1994-9
95
1992-9
93
1990-9
91
1988-8
89
1986-8
87
1984-8
85
1982-8
83
1980-8
81
1978-7
79
1976-7
77
1974-7
75
1972-7
73
1970-7
71
1968-6
69
1966-6
67
1964-6
65
1962-6
63
1960-6
61
1958-5
59
1956-5
57
1954-5
55
1952-5
53
1950-5
51
1948-4
49
5
1946-4
47
Temp
pératures en °c
n
17

23. CHANGEMENT CLIMATIQUE
Evolution des Normales sur 60 ans – Secteur
Agen
Température Journalière
Sous Abri
Eté
+ 046 °C
+ 0.18 °C
+ 0.39 °C
Normales
1981‐10
1971‐00
+ 1.02 °C
1961‐90
1981‐10
1971‐00
1961‐90
+ 1.22 °C
12.0
12 0
11.8
11.6
11.4
11.2
11.0
11 0
10.8
10.6
10.4
10.2
10.0
1951‐80
Normales
+ 0.07 °C
Automne
+ 1.43 °C
1981‐10
+ 0.41 °C
Normales
+ 0.34 °C
1951‐80
+ 0.74 °C
1951‐80
1981‐10
Variatio
on en °C
1971‐00
Normales
15.2
15 2
15.0
14.8
14.6
14.4
14.2
14 2
14.0
13.8
13.6
13.4
13.2
+ 0.40 °C
Variatio
on en °C
Printemps
+ 0.73 °C
+ 0.69 °C
1971‐00
+ 0.15 °C
21.2
21.0
20.8
20.6
20.4
20.2
20.0
19.8
19.6
19.4
19.2
1961‐90
Variation en
n °C
+ 0.17 °C
+ 0.41 C
+ 0 41 °C
1961‐90
7.7
7.5
7.3
7.1
6.9
6.7
6.5
6.3
6.1
5.9
5.7
1951‐80
Variation en
n °C
Hiver

24. Avec un nombre de jours de forte
chaleur en été en augmentation
chaleur en été en augmentation
Secteur
Agen
T° Maxi sous abri, Juin à Août ‐ Nombre de jours
60
> 30°C (Moyenne 19.7)
40
> 35°C (Moyenne 2.2)
> 35°C (M
2 2)
> 40°C (Moyenne 0.1)
30
20
10
0
195
51
195
53
195
55
195
57
195
59
196
61
196
63
196
65
196
67
196
69
197
71
197
73
197
75
197
77
197
79
198
81
198
83
198
85
198
87
198
89
199
91
199
93
199
95
199
97
199
99
200
01
200
03
200
05
200
07
200
09
201
11
201
13
Nom
mbre de j
jours
50
2003
Ce qui pousse à la Clim en ville!

25. Des données de température à 10 cm dans le
sol et du rayonnement global qui illustrent
l’évolution probable à venir
Energie solaire
reçue en 2012 à
Bourran - INRA
Température dans le sol
à côté d’Agen dans un
verger de pommiers
Trop chaud
23°C
7°C
Trop Froid
25

26. Notre eau de pluie comme ressource durable:
La preuve: toujours plus de 500 mm et jusqu à 1000
La preuve: toujours plus de 500 mm et jusqu’à 1000
mm mais avec de fortes variations
Précipitations année agricole - Agen - 1891-92 à 2012-13
1400
1910
Cumul 12 mois - 319 à 1314 mm
Moyenne 122 années - 674 8 mm
674.8
Normale lissée
Ecart type - 170.6 mm
1000
1977
1959
2013
1993
800
600
400
1976
A condition de la stocker et de la gérer
20
011-12
20
008-09
20
005-06
20
002-03
19
999-00
19
996-97
19
993-94
19
990-91
19
987-88
19
984-85
19
981-82
19
978-79
19
975-76
19
972-73
19
969-70
19
966-67
19
963-64
19
960-61
19
957-58
19
954-55
19
951-52
19
948-49
19
945-46
19
942-43
19
939-40
19
936-37
19
933-34
19
930-31
19
927-28
19
924-25
19
921-22
19
918-19
19
915-16
19
912-13
19
909-10
19
906-07
19
903-04
19
900-01
18
897-98
18
894-95
1964
1949
1929
200
18
891-92
Hauteur de précipitatio en mm
es
ons
1200

27. 800
600
400
1976
Par contre impossible de prévoir les
volcans ou les météores qui
l
l
été
i
impactent notre climat
2011-12
2008-09
2005-06
2002-03
1999-00
1996-97
1993-94
1990-91
1987-88
1984-85
1981-82
1978-79
1975-76
1972-73
1969-70
1966-67
1963-64
1960-61
1957-58
1954-55
1951-52
1948-49
1945-46
1942-43
1939-40
1936-37
1933-34
1930-31
1927-28
1924-25
1921-22
1918-19
1915-16
1912-13
1909-10
1906-07
1903-04
1900-01
1897-98
1894-95
1964
1949
1929
200
1891-92
Hauteur des précipitati
d
ions en mm
Précipitations année agricole - A
é
i l
Agen - 1891 92 à 2012-13
1891-92 2012 13
Météorite P é i i i
1400
1910
à
Cumul 12 mois - 319 à 1314 mm
Pinatubo
Tongousta
Moyenne 122 années - 674.8 mm
y
1200
1977
en Sibérie
Normale lissée
1977
le 30 juin
1959
Ecart type - 170.6 mm
1000
2013
1993
1908?

28. Photo of June 15 1991 eruption of Mt
15,
Mt.
Pinatubo in the Philippines, which had a VEI
of 6 and lowered world global temperatures
by 1 degree Fahrenheit from 1991 1993
1991-1993.
(Image: USGS, by Dave Harlow)

29. Effet du Mont Saint Hélène?
Historique des températures
Station Agen
Années agricoles 1945-46 à 2012-13
22
21
20
19
18
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
Normale Mini 1980-81 2009-10
Normale Jour 1980-81 2009-10
2012-13
2010-11
2008-09
2006-07
2004-05
2002-03
2000-01
1998-99
1996-97
1994-95
1992-93
1990-91
1988-89
1986-87
1984-85
1982-83
1980-81
1978-79
1976-77
1974-75
1972-73
1970-71
1968-69
1966-67
1964-65
1962-63
1960-61
1958-59
1956-57
1954-55
1952-53
1950-51
1948-49
5
1946-47
T
Températures en °c
s
17
Normale Maxi 1980-81 2009-10
Normale Lissée
T° Mini sous abri
T° Moyenne sous abri
T° Maxi sous abri
La baisse d 2°C entre 1990 et 1992 est
L b i
de
t
t
t
liée au cendres éjectées par le Pinatubo
29

30. En 1815 le Tambora!
• The a ou o volcanic as spe ed into
e amount of o ca c ash spewed o
the atmosphere by Mount Tambora
lowered global temperatures by as much
as 0.7–1.3 °F. Much cooler temperatures
in
i many parts of the world th year after
t f th
ld the
ft
the eruption led to worldwide harvest
failures, which is why that year is also
y
known as the “Poverty Year.”
Science 14/04/2013
http://membercentral.aaas.org/blogs/scient
http://membercentral aaas org/blogs/scient
ia/year-without-summer

31. Premiers constats
• Notre c at est variable et sub t des
ot e climat
a ab e subit
contraintes dues aux poussières
apportées par des volcans ou des
météores
• Pour l instant la résilience est confirmée
l’instant
au bout de 2 à 5 ans suivant la charge
en particules réfléchissantes de
l’atmosphère qui doivent être lessivées
par les précipitations.
é
31

32. Rapide historique de notre
compréhension du changement
climatique
• Du temps d’Aristote au Moyenâge
• Depuis que le travail scientifique
apporte des connaissances
pp
• Aujourd’hui et demain!

33. • Dans Meteorologica Aristote - 384 à
Meteorologica, Aristote,
-322, nous enseigne que “on obtient
un processus circulaire qui suit la
q
course du soleil … qui circule vers le
haut puis le bas et est constitué en
partie d air et d’eau “
d’air d eau.
• Il nous dit également que l’énergie
sèche, le bruit, permet de lutter
contre les orages et la grêle,

34. Face à un
phénomène
rare comme
la grêle la
croyance sur
y
l’effet du
bruit
demeure et
d
t
au début du
XXème
siècle la
France est
couverte de
Canons
paragrêle
êl

35. Au XIX et XXème siècle
• Les moyens de mesure se
développent
• La climatologie s appuie sur des
s’appuie
outils mathématiques comme
les probabilités et il est possible
d’imaginer les risques
climatiques futurs
• La microphysique et la
mécanique des fluides
permettent d’expliquer et de
modéliser les phénomènes
atmosphériques

36. Dans les années 60 la variation du
climat est supposée liée aux
tâches solaires
http://solarwatch.wordpress.com/2013/06/08/are-nasa-noaa-admitting-the-solar-max-has-passed/

37. Il existe bien une relation entre le
nombre de tâches et l’énergie solaire
l énergie
incidente sur la terre
1367.5
1367 5 W/m²
Maximum différence de 3W/m²
1364 W/m²

38. Evolution depuis 1960 de la variation moyenne globale de la
température de l’air à la surface des continents (ligne bleue avec la
l air
moyenne lissée sur 37 mois en gras
El Niño
Evolution depuis 1960 du nombre de taches solaires observées
http://www.climate4you.com/Sun.htm Dr Ole Humlum Oslo
38

39. Et ces tâches sont observées
depuis longtemps y compris
quand il y a eu une période froide
en Europe
Europe.

40. D’après Leroy Ladurie
Histoire du Climat depuis l’An Mil
Les arbres en sont témoin!
Chronologie des croissances du chêne d'après Hollstein
300
275
Epaisseur annuelle en 1/100 mm
Moyenne li é 11 ans
M
lissée
Moyenne lissée 22 ans
225
Moyenne lissée 36 ans
Moyenne lissée 178 ans
200
Minimum
de
Maunder
300 ans
175
150
125
100
1117
75
1922
1872
1822
1772
1722
1672
1622
1572
1522
1472
1422
1372
1322
1272
1222
1172
1122
1072
1022
972
922
872
50
822
Grossissem
ment en 1/100 de mm
e
250

41. Deux axes de pensées
imprègnent le monde scientifique
• Ceux qui pensent que le climat est
q
naturellement variable et que l’on doit
comprendre ces fluctuations au regard de
phénomènes naturels (soleil courants
(soleil,
marins, poussières des volcans et des
météores …)
)
• Ceux qui pensent que, en plus de ces
q p
q
p
phénomènes, l’activité humaine modifie les
équilibres d’échanges par rayonnement de
d échanges
la Terre

42. Seule la mesure et les échanges
g
de connaissance peuvent
permettre de savoir qui a raison
• Dans les années 80 et début 90 c’est le
p
premier camp qui domine en se basant sur
pq
de bonnes corrélations
• Par exemple il est démontré que des
courants marins font remonter à la surface
la mémoire de ce qu’il s’était passé au
y
g q
p
Moyen-âge quand il faisait plus doux

43. Les courants marins agissent
comme notre chauffage central
Chaud
Froid
Transfert de chaleur de l’équateur vers les pôles
et de froid des pôles vers l’équateur

44. 44

45. Premières mesures
• Pour diminuer le risque de pluies
acides à la fin des années 70 on
installe des filtres à la sortie des
cheminées d’usine
g
• On élimine le gaz fréon de nos
frigos qui détruit l’ozone de la
tropopause qui nous protège des
p p
q
p
g
Ultra Violets
l’humanité
• On constate que l humanité se
multiplie comme elle ne l’avait
jamais fait auparavant

46. Au Moyen-âge on avait doublé en
y
g
200 ans, aujourd’hui en 35 ans!

47. Des besoins pour nourrir 80 millions
d être
d’être humains par an en plus
j q
jusqu’en 2050 !!
• Au moment où
la surface des
terres fertiles
diminue, car
les villes
progressent,
8% en France
par an
(en hectare par habitant)
Source FAO
DIMINUTION PRÉVISIBLE DES SURFACES CULTIVABLES PAR HABITANT

48. Consommation d’eau en litres par
p
jour et par personne
Average daily water consumption per person
2500
2000 - 3000
Pour
produire sa
nourriture
Litr
res
2000
1500
1000
20 - 300
500
2-3
0
Drinking
Pour
purposes
boire
Input for food
production
Domesticdes usages
Pour needs
domestiques
Il faut entre 2 et 3 litres par jour pour satisfaire aux besoins biologiques (eau
du robinet) d’une personne et environ 1000 fois plus pour produire sa
nourriture.
Ou d’une autre façon il faut 1000 fois plus d’eau pour nourrir que pour rassasier
une personne qui a soif!

49. Revenons à ce que l’on pensait
dans les années 90
L effet
L’effet des gaz à
effet de serre (gaz
carbonique CO2,
CO2
méthane CH4,
vapeur d eau H2O,
d’eau
la suie, …)
semblent être
responsables des
tendances
observées du
changement
climatique

50. http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/77/Radiation_transmise.png
50

51. Effet de Serre
Bilan radiatif moyen de la Terre
y
W/m2
Rayonnement
Solaire
S l i
incident moyen
visible
103
Rayonnement
solaire
réfléchi
14 W/m2
342 W/m2
68 W/m2
21 W/m2
239 W/m2 / 236 W/m²
Rayonnement
y
terrestre
infrarouge
20 W/m2
89 W/m2 130 W/m2
+ CO² = - 2W/m²
+ NH4 = - 1W/m²
Atmosphère
54 W/m2
W/
Atmosphère
10 W/m2
154 W/m2
174 W/m2
Océans
O é
Continents
D’où recherche d’un nouvel équilibre à une température un peu plus élevée

52. CHANGEMENT CLIMATIQUE
• Confirmé en septembre 2013 par les
travaux du GIEC
• Les gaz à effet de serres sont
responsables à plus de 90 % de la
modification du climat actuel avec un
réchauffement qui va se poursuivre
• et d’une augmentation de la variabilité
de ce climat
52

53. Une fois la chaleur du soleil stockée, cette
,
énergie se déplace sur des supports liquides
ou gazeux surtout par convection, le
gazeux,
convection
principal moteur du transfert thermique dans
l’air ou l’eau
A l’origine des mouvements d’air dans l’atmosphère
53

54. Pôle Nord
Air polaire
Air tropical
Zones de
frontogenèse
Pôle Sud
54

55. La France est privilégiée car à l’aval des flux océaniques
Source: http://www.ngdc.noaa.gov/
55
La pluie se produit à la rencontre des ces 2 masses d’air

56. Sens de déplacement:
vent à 500hPa
Notre li
N t climatiseur estival!
ti
ti l!
Animation Gérard Rouquette
Les tourbillons à l’origine des dégâts

57. Dans les années 2000 et
aujourd’hui
• Le premier axe de pensée n’a plus
p
q
beaucoup de soutien scientifique
alors que politiquement il a tenu
jusqu au
jusqu’au milieu des années 2000
• Des recherches pour comprendre
dans le passé plus ancien des
é
q
évènement similaires à celui que
nous vivons commencent à donner
des résultats

58. Pour imaginer le futur, il faut
comprendre le présent et étudier le
passé
C est
C’est ce que font les scientifiques
avec de plus en plus de moyens
Des l i
D glaciers
de plus de 4
km
d épaisseur
d’épaisseur
pour
remonter
400 000 ans

59. Maxi 300 ppm il y a 325 000 ans
Mini 180 ppm
+ 3°C
- 8°C

60. Travaux du CNRS, Mme Valérie Masson-Delmotte

61. Alors qu’aujourd'hui on en mesure 391 et
qu'à ce rythme on en aura 500 vers 2065!
397
CO2
ppm
+2 ppm par an
330 ppm
pp
288 ppm
1000
1400
1800
61

62. Comprendre notre p
p
passé
Des leçons pour le futur de notre
climat
li t
• Durant l’été 2011 le conseil de recherche
l été
des USA a publié les travaux de
géologues qui ont tenté de reproduire
l’évolution du climat sur la Terre depuis
850 millions d’années à partir de l’analyse
g
de carottes et de forages des roches et
sédiments.
De: Understanding Earth’s Deep Past, Lessons for Our Climate Future
National Research C
N ti
lR
h Council of national Academies. USA 2011
il f ti
l A d i USA 2011
www.national‐academies.org

63. Estimation du taux de CO² depuis 45 millions
d’années à partir des sédiments
De: Understanding Earth s Deep Past, Lessons for Our Climate Future
De: Understanding Earth’s Deep Past Lessons for Our Climate Future
National Research Council of national Academies. USA 2011
www.national‐academies.org
63

64. Notre planète a souvent été
p
plus chaude qu’aujourd’hui!
De: Understanding Earth s Deep Past, Lessons for Our Climate Future
De: Understanding Earth’s Deep Past Lessons for Our Climate Future
National Research Council of national Academies. USA 2011
www.national‐academies.org
64

65. Hypothèse d’évolution du CO² atmosphérique
selon l sédimentologues
l les édi
t l
On serait d’ici 1000 ans comme durant l’Eocéne ou la Terre
était beaucoup plus chaude
ét it b
l
h d
65

66. Températures à la surface de la Terre à l’Eocène,
il y a 40 millions d’
illi
d’année quand il y avait plus d
é
d
it l de
1000 ppm de CO² comparé à aujourd’hui
37°C à l’équateur
soit 9°C en +
A nos latitudes on
passerait de 13°C
d
°
aujourd’hui à 28° ou
30 C, soit un climat
30°C soit un climat
tropical
Aujourd’hui
+15°C de plus au pôle Nord
66

67. Elévation du niveau des mers
En ce moment, il
y a une élévation
moyenne de 3
mm par an et qui
p
q
pourrait
atteindre 7 ou 8
mm/an lorsque
les glaciers des
pôles fondront
plus rapidement
Soit
S it 3 cm t
tous les 10 ans et donc
l
td
entre 30 et 75 cm de plus en 2100

68. Fig. 5 Cumulative changes in the
mass of (left axis) the EAIS WAIS
EAIS, WAIS,
and APIS (top) and GrIS and AIS
and the combined change of the
AIS and GrIS (bottom) determined
(bottom),
from a reconciliation of
measurements acquired by
satellite RA, the IOM, satellite
gravimetry, and satellite LA. Also
shown is the equivalent global
sea-level contribution (right axis),
calculated assuming that 360 Gt
o ce corresponds
of ice co espo ds to 1 mm of
o
sea-level rise.
A Shepherd et al. Science 2012;338:1183-1189
Masse de glace fondue
M
d
l
f d
depuis 1992 et
augmentation du niveau
de la mer
Published by AAAS

69. Il y a 110 000 ans le niveau
moyen des mers était 4 à 6 m
au dessus du niveau actuel
alors que la température était
légèrement plus chaude et le
taux de CO² inférieur à
aujourd’hui
j
d’h i
De: Understanding Earth’s Deep Past, Lessons for Our Climate Future
National Research Council of national Academies. USA 2011
N ti
lR
hC
il f ti
l A d i USA 2011
www.national‐academies.org

70. Autres conséquences
du h
d changement
t
climatique
li ti
Des risques d’évènements
violents et extrêmes plus
fréquents
70

71. Deux tempêtes en 11
ans, 1999 et 2009!

72. Cependant il demeure encore
des incertitudes et donc:
• Besoin de poursuivre des travaux
scientifiques pour modéliser le plus
fidèlement l’évolution la plus probable
• Sachant que la complexité des
phénomènes est immense
Mais ce qui est certain, c’est que à notre
échelle il faut s’y préparer en réduisant au
plus vite nos gaspillages de CO² et
en s’y adaptant tout en s’appuyant sur des
’
d t tt t
’
t
d
72
principes durables!

73. Le débat s’anime maintenant
autour de deux thèmes
complémentaires
lé
t i
• Diminuer à la source les gaz à effet
de serre
• S’adapter à ce changement

74. Quelles conséquences ?
• A/ Une mer qui va monter légèrement?
• B/ Des risques d’évènements violents et
d évènements
extrêmes plus fréquents?
• C/ Plus chaud, plus souvent et d
Pl
h d l
t t des
besoins énergétiques plus sollicités en été
pour maintenir notre confort?
• D/ Une demande en eau pour se nourrir
plus importante?

75. Face au changement
climatique que faire?
Se déplacer?
Se déplacer?
+2.5°C = 500 km
vers le Nord ou
400 m en altitude
75

76. Situation de canicule de Sud
Les versants Nord-Est les premiers concernés
Pourquoi?
76

77. Transformation adiabatique :
( Sans échange de chaleur, Q 0. T
( Sans échange de chaleur Q=0 T
constant, variation de P )
P 
DETENTE
Soulèvement d’une masse d’air
par un relief:
par un relief:
Détente, refroidissement,
saturation puis condensation.
A cause de l’effet de Foehn
P 
COMPRESSION
Affaissement d’une masse d’air
par un relief:
par un relief:
Compression, réchauffement,
77
évaporation.

78. Exemple de poussée très chaude
d août
d’août 2003
78

79. 79

80. Danger!
Niveau d’ozone le 8 août 2003
d ozone
µg/M3 d’air
Les fortes températures favorisent sa formation dans les villes
Source Prév’air -INERIS
80

81. Avec un nombre de jours de forte
chaleur en été en augmentation
chaleur en été en augmentation
Secteur
Agen
T° Maxi sous abri, Juin à Août ‐ Nombre de jours
60
> 30°C (Moyenne 19.7)
40
> 35°C (Moyenne 2.2)
> 35°C (M
2 2)
> 40°C (Moyenne 0.1)
30
20
10
0
195
51
195
53
195
55
195
57
195
59
196
61
196
63
196
65
196
67
196
69
197
71
197
73
197
75
197
77
197
79
198
81
198
83
198
85
198
87
198
89
199
91
199
93
199
95
199
97
199
99
200
01
200
03
200
05
200
07
200
09
201
11
201
13
Nom
mbre de j
jours
50
2003
Ce qui pousse à la Clim en ville!

82. Nombre de nuits à Agen avec des
minimales supérieures à 18 et 20°C
T° Mini sous abri, Juin à Septembre ‐ Nombre de jours
Secteur Agen
50
2003
45
35
> 18°C
18°C
> 20°C
30
25
20
15
10
5
0
1951
1
1953
3
1955
5
1957
7
1959
9
1961
1
1963
3
1965
5
1967
7
1969
9
1971
1
1973
3
1975
5
1977
7
1979
9
1981
1
1983
3
1985
5
1987
7
1989
9
1991
1
1993
3
1995
5
1997
7
1999
9
2001
1
2003
3
2005
5
2007
7
2009
9
2011
1
Nom
mbre de jours
40
Ce qui pousse à la Clim en ville!

83. ICU selon la taille de
l agglomération
l’agglomération
Paris
Toulouse
e
A
AGEN
5
Carmaux
Îlot
t de chaleur maximum (°C)
m
Différence due principalement à l’usage des climatiseurs
ffé
l
à l’
l
Source Météo France
83

84. Chaleur / énergie/ eau
Climat
Adaptation

85. Sur quels principes durables
peut on s’adapter?
• Une agriculture irriguée de précision
• Une réduction des besoins énergétiques
basés sur des ressources fossiles qui
ramènent dans l’atmosphère du carbone
sédimenté il y a des millions d’années
• Par exemple en évitant de promouvoir la
« Clim » en été que les poussées chaudes
de Sud rendent parfois nécessaires
85

86. Le continuum sol, plante atmosphère
De 50 à 150 litres/jour
Rayonnement
solaire
Convection
Transpiration
Photosynthesis
Ph t
th i
& respiration
Humidité atmosphérique
Pluie
temperature Air
Echange de
chaleur
vent
Infiltration
Interception
Flux de chaleur
aeration du sol &
respiration
Absorption racinaire
Capillarité
Nappe
alluviale ou
phréatique
p
Evaporation
Ruissellement de
surface
Microfaune &
microorganismes
g
Mouvement de sels
drainage & recharge
des nappes
86

87. Que devient l’énergie solaire incidente?
couvert
nuageux
clair
Partie réfléchie
De 250 W/m² maxi par temps couvert
à prés de 900 W/m² par ciel clair en été
Jan Pokorný et al.; Solar energy dissipation and temperature control
87
by water and plants; Int. J. Water, Vol. 5402

88. Répartition de l’énergie solaire
incidente en milieu de journée
Energie réfléchie ou
Albédo
Energie latente de
transpiration qui
rafraichit l’air
Energie qui réchauffe
l’air
Energie de conduction
E
i d
d ti
dans le sol
En W / m²
160
210
480
70
350
150
90
50
Sol nu
Champ
irrigué
88

89. Il y a 13°C de différence Irrigated corn fields et les champs frais
entre les champs chauds
Surface Temperature
Surface Temperature
12 august 2011 – New presentation
Clouds
Cl d
Corn without irrigation
Well irrigated corn
Irrigation not yet arrived
or not done
°C
Well irrigated corn with
in b t
i between rows with
ith
les water

90. Surface disponible pour des cultures irriguées
304,190,000 h
304 190 000 ha
www.iwmigiam.org

91. Flux de vapeur d’eau produit par
l’irrigation en kg/m².an
300 kg/m² = 3000 m3/ha
O. Boucher G. Myhre A. Myhre / Direct human influence of irrigation on atmospheric water
O Boucher G Myhre A Myhre / Direct human influence of irrigation on atmospheric water
vapour and climate; Climate Dynamics (2004) 22: 597–603 DOI 10.1007/s00382‐004‐0402‐4
91

92. Ce qui provoque des modification de
température dans les basses couches
O. Boucher G. Myhre A. Myhre / Direct human influence of irrigation on atmospheric water
O B h G M h A M h / Di
h
i fl
fi i i
h i
vapour and climate; Climate Dynamics (2004) 22: 597–603 DOI 10.1007/s00382‐004‐0402‐4
92

93. D où
D’où la proposition
• De privilégier les champs frais et les
haies irriguées pour atténuer l’impact des
canicules en été
• De stocker plus d’eau de ruissellement
lors d épisodes pluvieux intenses
d’épisodes
De manière à mettre cette eau à disposition
de tous, ville et campagne, lorsqu’il fait
p
p
p
chaud pour atténuer l’impact des coups
de chaleur et réduire les besoins
énergétiques de climatisation

94. Notre climat est lié à l’eau
Précipitations
100%
62%
Évapotranspiration
16%
Ruissellement
22%Écoulement souterrain
Adapté EGID
En France
en
94
Km3/an

95. Des chiffres très différents en ville
12%
100%
Précipitations
Évapotranspiration
Ruissellement
78%
Écoulement souterrain
10%
Évaluation variable d’une ville à une autre
Fuites du réseau
d’assainissement
95

96. La zone mal irriguée fonctionne
comme le sol nu
Energie réfléchie ou
Albédo
Energie latente de
transpiration qui
rafraichit l’air
Energie qui réchauffe
l’air
Energie de conduction
E
i d
d ti
dans le sol
En W / m²
170
170
160
480
350
90
90
Champ non irrigué
50
Champ
irrigué
96

97. Dans un verger irrigué il fait de 5 à 12°C
plus frais que dans le chaume voisin –
mesures ACMG 2008
26°C dans le verger et
38°C au dessus du
chaume voisin le
31/08/2008

98. Mesures ACMG 2008
26°C dans le verger
38°C dans chaume
d
h
voisin
Lien Micro Climatique entre Ville et Campagne ?
q
p g
Température de surface – 11/07/2011
98

99. L’EAU ET LA VEGETATION COMME MOYEN
DE RAFRAICHISSEMENT NATUREL
Zoom Agen - Boé - Le Passage d’Agen
Printemps – Mai 2010
Source : PLU Communautaire Durable de la
Communauté d’Agglomération d’Agen (CAA)
Eté – Juillet 2010
99

100. Comparaison mesures mobiles / Landsat
/
 Variations de la
température de l’air
de 6,5°C entre les
différents quartiers
q
du centre de
l’agglomération
agenaise
 Bonne corrélation
des variations de
températures
mesurées entre les
différentes zones et
diffé
t
t
les températures de
surfaces
Image Landsat 8 au 4/08/13 et représentation de l’évolution des
températures de l’air en fonction des différents quartiers
100

101. le rôle du végétal :
constat
 L’arbre ou des bandes
boisées, c’est
naturellement :
 un
climatiseur d’espace
public car il réfléchit une
partie de rayonnement
solaire.
 Un «évapotranspireur» et
donc un moyen naturel
pour
climatiser
l’air
ambiant situé en dessous
et à proximité, sous le
vent,
à
condition
de
pouvoir
l’irriguer
g
sans
excès.
 Un moyen de transformer
une autre partie de cette
énergie solaire en matière
(puits à carbone),
De
D 30 à 70 m3 d’
d’eau
s’évaporent par Ha et
par jour dans une zone
boisée irriguée 101

102. 35%
100%
Précipitations
Évapotranspiration
Moins chaud Plus de
photosynthèse
Ruissellement
45%
25%
Vers la nappe
Écoulement souterrain
20%
40%
102

103. Programme ADAPTACLIMA II
PROJET EUROPÉEN
ADAPTATION AU CHANGEMENT
CLIMATIQUE DANS LE SUDOE
OBJECTIF GLOBAL
Renforcement de la protection et de la conservation
durable de l environnement et du milieu naturel
durable de l'environnement et du milieu naturel
103

104. 1/ RÉDUIRE L’ÉNERGIE SOLAIRE
INCIDENTE… En W / m²
Energie réfléchie ou
Albédo
Energie latente de
transpiration qui
rafraîchit l’air
Energie qui assèche
l’air
Energie de conduction
E
i d
d ti
dans le sol
170
50
350
230
50
300
90
80
Avant
Après
104

105. … ET 2/ RAFRAICHIR L’AIR
AMBIANT
En W / m²
Energie réfléchie ou
Albédo
Energie latente de
transpiration qui
rafraîchit l’air
Energie qui assèche
l’air
Energie de conduction
E
i d
d ti
dans le sol
170
50
350
230
230
50
270
300
100
90
Avant
80
60
Après
A è
105

106. Végétaux irrigués et pérennisés en ville
Des
D espaces à végétaliser d
é ét li
de
manière pérenne pour :
• Mieux isoler, avoir moins froid
l’hiver et moins chaud l’été
(Principes d l’habitat
(P i i
de l’h bit t
bioclimatique)
• A éli
Améliorer le paysage urbain
l
b i
Source : Traité d'architecture et d'urbanisme
bioclimatiques, ADEME
106
Terrasse végétalisée irriguée

107. Des gouttelettes
s’évaporant
s évaporant prennent
800 calories par
gramme à l’air !
1 litre d’eau qui s’évapore
refroidit de 2°C 1000 m3 d’air
Intérêt
I té êt pour les fontaines,
l
f t i
jets d’eau, dispositifs de
brumisation, etc.
b
i ti
t
107
Photo par Brume System

108. L IDÉE
L'IDÉE EST DE
PASSER DE LA
SITUATION
A
À LA SITUATION
B
FRAIS
CHAUD
°C
108

109. Depuis 30 ans un fossé
p
s’est creusé entre la ville
et la campagne.
Il est temps de le remplir
d’eau en hiver pour
utiliser ensemble cet
tili
bl
t
« or bl » quand il fait
bleu
d f it
trop chaud!
109
109

110. Un meilleur partenariat entre la
p
ville et la campagne pour durer
ensemble
bl
Cela existait déjà
durant l’Empire
Romain

111. Chaque crise climatique
q
q
provoque des conséquences,
sociales, économiques et
i l
é
i
t
environnementales
• Pourquoi attendre les prochaines
q
p
crises pour s’impliquer dans des
démarches locales où
dé
h l
l
ù
« l’or bleu » de nos régions
l or
soumises au flux océanique
q
serait si bien valorisé?

112. MERCI
Jean-François
Berthoumieu
B th
i
05 53 77 08 48
acmg@acmg.asso.fr
@
f
jfberthoumieu@agralis.fr
112