Impact des changements climatiques sur l'hydrologie arctique : Étude de cas à l'ile Bylot, Nunavut.

点击翻译按钮获取中文摘要

La disparition progressive de la glace terrestre permanente modifie de manière sensible l'hydrologie des bassins versants des régions froides. C'est le cas de l'Arctique canadien dont la fonte des glaciers et du pergélisol est fréquemment rapportée dans la littérature scientifique. Dans une grande proportion, les conséquences écologiques, sociales et économiques de ces changements restent peu connues et difficiles à anticiper.*L'objectif du programme de recherche proposé est d'évaluer l'impact des changements climatiques sur l'hydrologie à l'échelle de bassins versants glaciaires arctiques. *Cet objectif se décline sur trois axes :*1. Identifier et caractériser les composantes hydrologiques majeures qui contrôlent les débits des eaux de surface à l'échelle de bassins versants alimentés par des glaciers dans le haut-Arctique. *2. Modéliser l'hydrologie des bassins étudiés en incorporant les spécificités du bassin versant.*3. Simuler l'évolution des caractéristiques hydrologiques des bassins versants dans le contexte des changements climatiques. *L'objectif général du programme est atteint grâce à une combinaison originale de méthodes d'investigations hydrométriques et hydrochimiques utilisées sur le terrain et de méthodes statistiques et mathématiques utilisées en laboratoire. A chaque déclinaison de l'objectif correspond une méthodologie associée :*1. Les paramètres météorologiques et hydrologiques sont mesurés à l'aide d'équipements simples, mais adaptés à l'environnement de recherche. Les processus hydrologiques sont étudiés en utilisant des outils de caractérisation hydrochimiques, isotopiques, thermographiques ou encore géomorphologiques ainsi qu'en adaptant un modèle de mélange géo-distribué existant.*2. Les processus de contribution aux eaux de surface par les différentes sources d'eau étudiées au point 1 sont décrits de façon conceptuelle puis mis en équations. Ces équations sont ensuite incorporées à un cadre de modèle numérique existant.*3. Le modèle est ensuite utilisé pour simuler l'impact des changements climatiques sur l'hydrologie de bassins versants.*Une approche semblable a été utilisée avec succès dans le cadre de recherches sur les processus hydrologiques particuliers aux hautes vallées glaciaires des Andes tropicales. Son application à des bassins versants du haut-Arctique nécessitera néanmoins une révision des méthodes utilisées afin de les adapter à un environnement différent. Par exemple, l'étude des sources d'eau devra prendre en compte la présence de composants hydrologiques spécifiques à l'Arctique tel le pergélisol et la forte influence de la couverture de neige saisonnière. Le comportement des traceurs naturels utilisés sera réévalué. L'utilisation d'un modèle de mélange géo-distribué sera revue en fonction des contraintes rencontrées sur le terrain. *Le programme de recherche aura vraisemblablement une portée locale, régionale et globale. Locale, car l'ensemble des processus étudiés et leurs modélisations supportera l'effort de recherche en cours sur les écosystèmes arctiques de l'Ile Bylot; Régionale, car les processus étudiés sont communs à nombre de bassins versants du haut Arctique et l'approfondissement des connaissances des processus hydrologiques réalisé par cette étude pourra servir à une meilleure compréhension des changements environnementaux en cours dans le haut Arctique dans son ensemble; Globale, enfin, car les méthodes et modèles développés seront en partie exploitables dans d'autres contextes comme par exemple celui des bassins versants arctiques européens ou asiatiques.