Les flux d’eau sur le territoire
Le calcul des flux d’eau à l’échelle de chaque territoire se base sur des données en accès libre fournies par Météo France. Ces données permettent ainsi de connaitre l’historique des flux nous intéressant : les précipitations, l’évapotranspiration, l’infiltration (recharge des nappes) et le ruissellement. Elles sont issues d’une approche combinant observations/mesures ponctuelles et locales (issues de stations météorologiques) et modélisations numériques (de manière à avoir des données continues et cohérentes dans l’espace et le temps). Cette modélisation est effectuée à travers une chaine d’étapes :
– une analyse SAFRAN (Système d’Analyse Fournissant des Renseignements Atmosphériques à la Neige) permet une homogénéisation des paramètres atmosphériques (précipitations, températures, …)
– les paramètres atmosphériques servent ensuite d’entrée à des modèles calculant les bilans d’eau (infiltration, évapotranspiration et ruissellement), intégrant également un ensemble de paramètres physiques locaux (relief, couverture des sols, structure du sol…)
Ces données sont ensuite fournies pour l’ensemble du territoire national à une résolution de 8 km x 8 km (grille SAFRAN).
Ces données brutes ont été compilées sous forme de cartes permettant d’observer l’évolution de chaque paramètre entre 1958 et 2023 suivant une moyenne glissante de 10 ans (image ci-contre). La carte correspondante à chaque flux est accessible en cliquant sur les différents liens situés tout au long de cette page. Ces cartes permettent ensuite de zoomer sur les territoires ciblés (soit directement à l’aide de la souris, soit à l’aide des outils de visualisation situés en haut de la page). Outre la légende colorée, il est également possible d’obtenir la valeur exacte de chaque paramètre en arrêtant le pointeur de la souris sur la maille (pixel de 8 km x 8 km) correspondant au territoire ciblé. Dans le cas de bassins-versants couvrant des territoires plus larges qu’un seul pixel de 8 km x 8 km, il est alors nécessaire de calculer la moyenne de l’ensemble des pixels.
Enfin, il est possible d’observer l’évolution des différents flux au cours du temps (sur les 65 dernières années) en faisant glisser le curseur situé au bas de chaque figure (sur l’image ci-contre, le curseur est positionné sur la période 2010-2020). La période 1958-1970 correspond à la valeur présenté par défaut au chargement de la figure. Afin de connaitre la situation actuelle, il est alors nécessaire de déplacer le curseur sur la période 2010-2020 (pour avoir une décennie complète) ou 2015-2023 (pour avoir les données les plus récentes).
Les précipitations
Ce paramètre renseigne sur le cumul moyen (en mm) de précipitations observées chaque année suivant les territoires. La moyenne est faite par période glissante de 10 ans. Elle permet de comparer les quantités d’eau reçu en fonction des territoires et en fonction du temps. Par exemple, annuellement, il tombe en moyenne autour de 500 mm de précipitations à Perpignan, contre 1500 mm à Biarritz. Au sein de l’outil Trajectoire Eau et Territoire, ces précipitations sont ensuite représentées sous la forme de 100 cubes bleus, de manière à pouvoir ensuite faire des pourcentages (cartes suivantes).
Les chemins possibles pour l’eau issue des précipitations
Quel que soit le territoire ciblé, les précipitations annuelles suivent trois chemins possibles : (1) l’évapotranspiration, (2) le ruissellement, et (3) l’infiltration (recharge des nappes). Sur certains territoires, une partie est également stockée dans le manteau neigeux, mais en fin de compte il s’agit juste d’un décalage dans le temps de ces trois chemins. Ainsi, ces trois cartes représentent la proportion annuelle moyenne de précipitations qui alimentent chaque chemin possible, permettant de comparer les différents paramètres (ainsi que les territoires) entre eux.
Par exemple, l’évapotranspiration, bien que captant généralement de 50 à 70 % des précipitations annuelles sur une majorité des territoires, peut également varier beaucoup plus dans certains cas particuliers. Une proportion plus faible (captant de 30 à 50 % des précipitations) est ainsi observée dans les zones recevant d’importantes précipitations (les massifs montagneux en particulier). À l’opposé, une proportion bien plus importante (captant de 70 à plus de 90 % des précipitations) est observée dans des zones cumulant à la fois de faibles quantités de précipitations et des fortes possibilités d’évapotranspiration (climat chaud, présence de végétation…) : zones de plaines (vallée de la Loire, plaine d’Alsace, vallée de l’Allier, Midi toulousain…) et/ou du bassin méditerranéen.
L’infiltration est, quant à elle, inversement proportionnelle aux tendances observées pour l’évapotranspiration : les zones où les précipitations s’infiltrent le plus sont situées là où les proportions d’évapotranspiration sont les plus faibles. Ainsi, alors qu’environ 20 à 30 % des précipitations s’infiltrent et rechargent les nappes souterraines sur une majorité de territoires, cette proportion peut dépasser les 40 % sur les massifs montagneux et être inférieure à 10 % sur les zones de plaines ou du bassin méditerranéen. Pour finir, le ruissellement présente une plus faible disparité ‒ 5 à 10 % des précipitations annuelles suivent ce chemin sur la quasi-totalité des territoires. Des proportions plus importantes de ruissellement sont néanmoins retrouvées dans certaines zones montagneuses ‒ conséquence de la présence de reliefs et de faibles couvertures végétales favorisant l’écoulement de l’eau en surface.
Sur certaines mailles (pixels de 8 km x 8 km), il arrive parfois que la somme des proportions (parfois même l’évapotranspiration seule) dépasse les 100 % des précipitations (c’est notamment régulièrement le cas sur le pourtour méditerranéen). Ceci s’explique simplement du fait que ces flux sont également alimentés par de l’eau provenant d’autres territoires (par exemple du fait de l’arrivée d’un grand fleuve, comme le Rhône), générant des flux “sortants” plus important que les seuls précipitations sur le territoire.
La variabilité saisonnière des différents flux d’eau
En hydrologie, les années ne suivent pas exactement les dates du calendrier ordinaire : l’année hydrologique constitue une période de douze mois qui débute après le mois habituel des plus basses eaux. Ainsi, en France, les années hydrologiques commencent généralement le 1er octobre d’une année et se terminent le 30 septembre de l’année calendaire suivante. L’année hydrologique (d’octobre à septembre) peut ainsi être divisée en suivant deux saisons principales : la période hivernale (d’octobre à mars) et la période estivale (d’avril à septembre). Cette partie vise ainsi à observer la répartition de chaque flux en fonction de ces deux saisons. Chaque carte représente ainsi la proportion moyenne observée à chaque saison (en rapportant le cumul saisonnier au cumul annuel). Ici, les cartes ne servent pas à comparer deux paramètres entrer eux mais à voir la répartition entre les saisons au sein d’un même paramètre : si la valeur indique 70 % (de précipitations, d’évapotranspiration, …) sur la période hivernale, cela signifie que les 30 % restants surviennent sur la période estivale.
Par exemple, les précipitations sont généralement plus importantes sur la majorité des territoires durant la période hivernale. L’évapotranspiration est maximale entre le milieu du printemps et le début de l’automne, car il fait plus chaud, les plantes poussent, et l’activité biologique des sols ainsi que le couvert végétal sont à leur maximum. A contrario, l’infiltration et la recharge des eaux souterraines sont donc très faibles durant la période estivale, alors qu’elles sont maximales durant la période hivernale (lorsque l’évapotranspiration est faible). Seules les zones montagneuses présentent des proportions de ruissellement et d’infiltration inversées, du fait de la présence d’un manteau neigeux en hiver qui décale dans le temps ces deux processus.
N.B. A partir de la période 2010-2020, les cartes “infiltration” et “ruissellement” laissent apparaitre des formes “particulières” (notamment au niveau du bassin parisien et de la Normandie, ainsi que le long de la vallée du Rhône). Ceci s’explique du fait de l’utilisation d’un modèle “souterrain” différent sur ces zones à partir de cette période. Les résultats saisonniers observés sur ces zones ne sont donc pas comparables avec les résultats observées sur d’autres territoires. Pour éviter toute confusion, il peut être préférable, pour l’analyse de la variabilité saisonnière, de plutôt utiliser la période de référence 2006-2015.
