Analyse multi-échelle de l'évaporation des lacs en milieu boréal pour une gestion améliorée des ressources hydriques

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Au Canada, on dénombre plus de deux millions de lacs répartis sur près de 8% de la superficie du pays. En plus d'affecter le climat régional, les lacs et réservoirs de toutes tailles évaporent des quantités substantielles d’eau qui dès lors ne sont plus disponibles pour les gestionnaires de la ressource. Or, trop peu d'études en milieu boréal ont été menées sur ce flux hydrologique variable dans l'espace et le temps. Cette analyse est pourtant cruciale, particulièrement sur les plans d'eau, pour garantir la qualité de nos modèles hydrologiques qui sont des outils prévisionnels indispensables au bon fonctionnement de nos sociétés. L’objectif À long terme du programme de recherche est d’améliorer la gestion des ressources hydriques grâce À une meilleure compréhension et prévision de la variabilité spatiotemporelle des flux hydrologiques en milieu boréal. L’objectif À court terme est d’analyser, quantifier et modéliser l’évaporation des lacs et réservoirs du milieu boréal dans l’Est du Canada grâce À une série de mesures et simulations multi-échelles inédites. Le programme comporte cinq objectifs spécifiques: (i) déterminer le bilan d'énergie des lacs du domaine À l’étude; (ii) analyser le rôle de l'hydrodynamique et des systèmes synoptiques sur l’évaporation; (iii) quantifier l’empreinte eau de certains réservoirs hydroélectriques québécois; (iv) estimer la variabilité spatiotemporelle de l’évaporation sur un lac boréal; (v) construire une base de données d'évaporation À grande échelle À l'aide de la scintillométrie À micro-ondes. Ces objectifs seront mis en oeuvre grâce À un volet expérimental et de modélisation intimement liés. Le domaine À l’étude est un bassin versant de 150 km2 À 100 km au nord de la ville de Québec. Sur le plan expérimental, nous proposons une campagne de mesures sans précédent dont l'originalité principale réside dans la multiplicité des échelles spatiales et temporelles considérées. Les mesures seront effectuées de mai À novembre pendant plusieurs années sur un lac boréal. À l'échelle locale, un réseau de 15 stations flottantes sera déployé en plus d'avoir deux tours mesurant le bilan énergétique. À l'échelle régionale, nous effectuerons un estimation de l'évaporation À partir d'imagerie satellitaire. Pour la toute première fois au monde, nous déploierons un scintillomètre À micro-ondes mesurant l'évaporation en continu au-dessus d'un lac. Sur le plan des simulations, nous travaillerons avec le modèle météorologique méso-échelle WRF et avec son modèle de lac 1D CLM4-LISS. Ces simulations À très haute résolution pourront être validées avec nos données originales. La principale retombée attendue du projet est un traitement amélioré de l'évaporation dans les modèles hydrologiques, ce qui permettra d'appuyer la conception d'ouvrages hydrauliques, de mieux gérer les ressources hydriques et de protéger les écosystèmes dans un contexte de changements climatiques.