A propos de Callendar
Callendar est une start-up spécialisée dans l’exploitation des projections climatiques dans le cadre de décisions d’entreprises ou d’organismes publics. Notre mission est de vous aider à prendre les bonnes décisions partout où le climat actuel ou futur compte. Nous vous proposons des résultats rapides, opérationnels et sur-mesure grâce à des méthodologies et des outils conçus pour allier réactivité et rigueur scientifique. Cette étude de cas propose un aperçu des données et des méthodes que nous pouvons mettre à votre disposition.
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Problématique
Évaluer les impacts locaux du changement climatique et connaitre l’évolution locale du climat ne sont pas deux choses équivalentes. Un exemple permet de comprendre ce paradoxe : même si le régime local des précipitations est inchangé, un territoire traversé par une rivière peut voir sa ressource en eau baisser car le niveau du cours d’eau est déterminé par des phénomènes qui ont lieu très amont : évolution des précipitations, bien sur, mais aussi augmentation de l’évaporation sous l’effet de la température, fonte plus précoce de la neige, disparition de glaciers permanent…
Dans cette étude de cas, nous allons voir comment les outils développés par Callendar permettent d’étudier ces phénomènes de façon simple et rapide.
Contexte : choix d’implantation d’un site industriel
Callendar accompagne un acteur industriel qui souhaite implanter un site dans le Pays de Loire. Deux candidats pour cette implantation ont été identifiés à proximité d’Angers : le parc d’activités Angers-Ecouflant au nord de la ville et la commune de La Daguenière au sud-est. Les deux sites candidats sont distants d’une dizaine de kilomètres.
L’activité de notre client nécessite un refroidissement constant, l’accès à une source froide fiable est donc crucial. Les deux sites sont à proximité immédiate de cours d’eau, la Sarthe et la Loire respectivement, qui peuvent jouer ce rôle à condition que leurs débits restent suffisants au cours des prochaines décennies.
Notre mission consiste à fournir un premier diagnostic rapide sur cette question : le débit des deux cours d’eau est-il susceptible d’évoluer de façon significative sous l’effet du changement climatique ? Cette évolution est-elle plus favorable sur un site ou sur un autre ? Une étude plus approfondie est-elle nécessaire ?
Méthodologie
Nous avons déjà vu dans une précédente étude de cas comment utiliser un système de machine learning pour prédire le débit futur d’un cours d’eau. Ce sera peut-être une seconde étape, pour l’instant nous allons réaliser une évaluation plus simple et plus qualitative.
La disponibilité de l’eau dépend en première approximation des précipitations sur le bassin versant amont de chacun des sites candidats. La température est aussi importante car elle détermine le niveau d’évaporation. Afin de faciliter l’interprétation, nous allons combiner ces deux variables en un indice d’aridité simple (l’indice de Martonne) : si cet indice croit la disponibilité de l’eau augmente, s’il baisse le climat devient plus aride.
Précipitations, températures et aridité peuvent être évalués à l’horizon de temps pertinent pour le projet (dans ce cas une période de 30 ans centrée sur 2035) à partir de projections réalisées par des modèles climatiques. Dans un cas réel, il est important d’utiliser plusieurs projections issues de différents modèles et basées sur différents scénarios d’émissions afin d’évaluer la robustesse des résultats et la convergence des modèles mais pour simplifier cette étude de cas nous allons présenter des résultats basés sur un seul modèle (CM5A-MR/WRF) et un seul scénario (RCP8.5).
Notre valeur ajoutée : L’accès à une projection climatique ne suffit pas à prendre une décision éclairée. Nous vous aidons aussi à comprendre les différents modèles et scénarios et à construire des stratégies robustes, tenant compte des incertitudes.
Détermination des bassins versants amonts
La première étape de cette étude consiste à déterminer le bassin versant amont de chaque site candidat. Le bassin versant amont est la région dont dépend chaque site pour son accès à l’eau, seule l’évolution du climat dans cette zone peut avoir un effet direct sur le débit.
Il n’existe pas de solutions simples ou de cartographie toute prête pour déterminer le bassin versant amont d’un lieu quelconque.
Heureusement Callendar a développé un outil permettant de calculer automatiquement le réseau hydrographique amont et le bassin versant correspondant à partir d’une simple adresse. Cet outil est déjà opérationnel pour l’ensemble du territoire métropolitain, y compris sur les bassins transfrontaliers et il est en train d’être étendu au reste de l’Europe.
Notre valeur ajoutée : L’objectif de Callendar est de rendre l’évaluation des risques climatiques accessible au plus grand nombre. Nous ne nous contentons donc pas de produire des études : nous créons aussi des solutions techniques innovantes pour réduire leurs coûts et leurs durées. Grâce à cette boite à outil en continuel développement, nous proposons une réactivité et une compétitivité sans équivalent.
Voici le résultat obtenu dans notre cas :
Bassins versants amonts des sites candidats d’Ecouflant (rouge) et de La Daguenière (bleu)
Il apparait immédiatement que l’approvisionnement en eau des deux sites dépend de régions très différentes par leurs étendues et leurs positions. Même s’ils sont proches l’un de l’autre, et donc probablement soumis à des conditions climatiques comparables, l’impact du changement climatique sur les cours d’eau dont ils dépendent peut être différent.
Évaluation de l’impact du changement climatique sur chacun des bassins versants
Nous avons détaillé les calculs et le code informatique utilisé pour déterminer l’aridité à partir de projections de température et de précipitations dans un tutoriel précédent. Une fois les bassins versants déterminés, il nous suffit d’effectuer ces calculs en appliquant le masque correspondant.
Le résultat obtenu pour le premier site candidat est le suivant :
On voit que l’évolution sur ce bassin versant est contrastée, avec un climat qui devient plus sec à l’extrémité sud du bassin mais nettement plus humide ailleurs. Le volume total de précipitations reçu sur le bassin augmente cependant pour toutes les saisons. Cette augmentation compense celle de la température (donc de l’évaporation) sauf à l’automne où le climat devient légèrement plus aride.
Répétons l’opération pour le second site candidat :
Ici le bassin amont est plus petit et l’évolution plus homogène. En moyenne annuelle, l’humidité reste pratiquement inchangée sur l’ensemble de la région, cependant le volume total de précipitations reçu baisse légèrement au printemps ce qui, combiné à l’augmentation de la température, entraine une augmentation sensible de l’aridité. Le niveau est stable en été et le climat devient au contraire plus humide en hiver et surtout à l’automne.
Conclusion
Le régime de la rivière irriguant le site n°2 semble devoir être plus impacté par le changement climatique avec un risque de pénurie aggravé au printemps. L’évolution du risque d’inondations en automne et en hiver devrait aussi être évalué si le site a une faible élévation.
Cette étude de cas montre que des sites proches géographiquement peuvent être affectés différemment par le changement climatique. L’utilisation des outils développés par Callendar permet de poser un diagnostic rapide et, si nécessaire, d’orienter des études plus approfondies.
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