# SICMED : Mise en œuvre d'une modélisation intégrée afin de quantifier les impacts des changements globaux sur la ressource hydrique et la production agricole

Stephane Ruy

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Stephane Ruy. SICMED : Mise en œuvre d'une modélisation intégrée afin de quantifier les impacts des changements globaux sur la ressource hydrique et la production agricole. MISTRALS, Jan 2015, Toulouse, France. 12 p. hal-01603458

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Submitted on 5 Jun 2020

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# SICMED : Mise en œuvre d'une modélisation intégrée afin de quantifier les impacts des changements globaux sur la ressource hydrique et la production agricole

## ILLUSTRATION À PARTIR DU PROJET SICMED-CRAU

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Environnement Méditerranéen et
Modélisation des Agro-Hydrosystèmes

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# Quelques éléments de contexte

* Variabilité climatique forte et rareté des ressources en eau

* regroupe 50% de la population mondiale pauvre en eau

* l'irrigation représente 65 % de la demande totale dans le bassin méditerranéen : 48 % au Nord et 82 % au Sud et à l'Est (Plan Bleu)

* Un déficit de production agricole :

* Ex: 22% des importations de céréales pour 7% population mondiale (CIHEAM, 2006)

* Croissance de population continue (520 Mhab prévus en 2020)

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## Pressions fortes sur les écosystèmes et les ressources en eau et en sols

→ Un système (éco, agro, hydro, socio) particulièrement sensible aux changements globaux (climat, OS, gestions et usages) en cours
Un constat: pas d'anthropo-écosystème méditerranéen unique, mais des anthropo-écosystèmes méditerranéens

Exemple dans le sud de la France

montagnes

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Plaines littorales et deltas

Leptosol

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Forêt

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Collines et Plateaux calcaires

Collines sur formations sédimentaires

Alluvions des fleuves côtiers

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camargue

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maraîchage

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garrigues

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Calcisol

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arboriculture

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Luvisol

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vigne

Source : site « sol et Paysage http://www.unr-lisah.fr/Paysages »
Disposer d'outils de modélisation à l'échelle du système pour :

* caractériser le fonctionnement dans ses diverses composantes

* porter une analyse sur le fonctionnement actuel

* anticiper les évolutions futures

* Proposer/évaluer l'efficience d'adaptations (gestion)

* Identification des processus dominants (**contexte local**)

* Représentation mécaniste

* Intégration spatiale de ces modèles à l'échelle d'un territoire

$\Delta t : jour-mois$

$\Delta x = Parcelle$

* Recours à l'observation

Intégration (enchaînement séquentiel de simulations)

vs

Couplage (simulations simultanées)
# Démarche de modélisation : intégration spatiale de modèles de processus

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**Enjeux** : usages concurrents vs gestion partagée de la ressource en eau

**Processus Dominant** : irrigation des prairies par submersion

La nappe est rechargée par l'irrigation en excès

Pas de réseau hydrographique

**Facteurs d'influences étudiés** : Climat / Usage des Sols / Gestion des périmètres irrigués
Chaîne de modélisation
SAFRAN-STICS-MODFLOW

Gestion de simulations multiples
MULTISIMLIB

Conditions Climatiques

ETR

Fonctionnement des
différentes surfaces

Eau Biomasse

Occupation du Sol

Pratiques agricoles

Irrigation

Production
des prairies

Drainage /
Parcelle

Fonctionnement
hydrogéologique

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# IMPACT DES CHANGEMENTS
## SCENARIOS POUR LA PERIODE 2025-2035

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### CHANGEMENT CLIMATIQUE

A1B 2025-2035

### CHANGEMENT D'OCCUPATION DU SOL

-12% de surface
de prairies

### CHANGEMENT DE LA DOTATION EN EAU

-30% d'eau
pour l'irrigation
IMPACTS GLOBAUX DES 4 SCENARIOS

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## CHANGEMENT CLIMATIQUE

A1B 2025-2035

## CHANGEMENT D'OCCUPATION DU SOL

-12% de surface de prairies

## CHANGEMENT DE LA DOTATION EN EAU

-30% d'eau pour l'irrigation

Présent

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Rendement (t/ha)

Piézométrie (m)

Drainage = Recharge (mm/j)

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Futur – Présent

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## CHANGEMENT CLIMATIQUE

A1B 2025-2035

## CHANGEMENT D'OCCUPATION DU SOL

-12% de surface de prairies

## CHANGEMENT DE LA DOTATION EN EAU

-30% d'eau pour l'irrigation

### Evolution de la capacité d'exploitation de la nappe d'eau souterraine

Présent

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Futur - Présent

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→ Intérêt pour les gestionnaires de la ressource (prospective)
# Conclusions

* Elaboration de chaines de modélisations adaptées aux processus dominants des différents anthropo-écosystèmes méditerranéens rencontrés (Crau, Tensift, Merguellil, Lebna)

* SAFRAN-STICS-MODFLOW

* GR4J-WEAP-SAMIR-MODFLOW

* SAFRAN-ISBA-MODCOU

* OpenFluid-MYDHAS

* ...

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Démarche Générique

Outils divers mais
adaptés au contexte

* Spécificité méditerranéenne ↛ discrétisation haute résolution du territoire, pas de temps fin

* Effort important de paramétrage (pédologie, géologie, pratiques, ...) ⇨ **lien avec les systèmes d'observation**

* **Utilisation** de scénarios climatiques et **Construction** de scénarios d'usage/de gestion