climate change and water - french

8/3/2019 Climate Change and Water - French

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Le ChangementCLimatique et Leau

Groupe dexperts intergouvernemental sur lvolution du climat

Doc c Vi d gieC

OMM PNUE


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Groupe dexperts interGouvernementalsur lvolution du climat

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BrysonBates ZbigniewW.Kundzewicz ShaohongWu CSIRO Acadmiedessciences, Acadmiedessciences, Australie Pologne Chine etInstitutderecherchedePotsdam surlesincidencesduclimat, Allemagne

JeanPalutikof MetOfce,CentreHadley Royaume-Uni

Leprsentdocument techniquedu Groupe dexpertsintergouvernemental sur lvolutionduclimat a ttablisuiteunedcisionduGroupedexperts.Leslmentsdinformationrassemblsicionttvris

pardesexpertsetdiversgouvernements,maisnontpastexaminsparleGroupeauxnsduneventuelleacceptationouapprobation.

Publisousladirectionde

Juin2008

LeprsentdocumentatrdigsouslaresponsabilitdelUnitdappuitechniqueduGroupedetravailIIduGIEC.


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Rfrenceduprsentdocumenttechnique:

Bates,B.C.,Z.W.Kundzewicz,S.WuetJ.P.Palutikof,d.,2008:Le changement climatique et leau,documenttechniquepubliparleGroupedexpertsintergouvernementalsurlvolutionduclimat,SecrtariatduGIEC,Genve,236p.

Groupedexpertsintergouvernementalsurlvolutionduclimat,2008

ISBN:978-92-9169-223-1

Photodecouverture:SimonFraser/SciencePhotoLibrary


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Prface viiRemerciements viiiRsumexcutif 31. Introductionsurlechangementclimatiqueetleau 9 1.1 Rappel 11 1.2 Objet 11 1.3 Contexteduprsentdocumenttechnique:conditionssocioconomiquesetenvironnementales 12

1.3.1 Changementsobservs 121.3.2 Changementsprvus 14

1.4 Plan 152.Changementsclimatiquesobservsetprvusenrapportavecleau 17 2.1 Changementsclimatiquesobservsenrapportavecleau 19

2.1.1 Prcipitations(ycomprislespisodesextrmes)etvapeurdeau 19

2.1.2 Neigeetglaceterrestre 24

2.1.3 Niveaudelamer 25

2.1.4 vapotranspiration 26

2.1.5 Humiditdusol 26

2.1.6 Ruissellementetdbituvial 27

2.1.7 Modesdevariabilitgrandechelle 27 2.2 Inuencesetrtroactionsdesmodicationshydrologiquessurleclimat 29

2.2.1 Effetssurlesterresmerges 29

2.2.2 Rtroactionsduesauxchangementsdelacirculationocanique 30

2.2.3 missionsetpuitsaffectsparlesprocessushydrologiquesouparlesrtroactionsbiogochimiques 31

2.3 Changementsclimatiquesprvusenrapportavecleau 322.3.1 Prcipitations(ycomprislespisodesextrmes)etvapeurdeau 33

2.3.2 Neigeetglaceterrestre 35

2.3.3 Niveaudelamer 35

2.3.4 vapotranspiration 36

2.3.5 Humiditdusol 36

2.3.6 Ruissellementetdbituvial 372.3.7 Modesdevariabilitgrandechelle 38

3.Relationentrelechangementclimatiqueetlesressourceseneau:incidences etmesuresdintervention 39 3.1 Incidencesobservesduchangementclimatique 41

3.1.1 Effetsobservsdusauxchangementsdanslacryosphre 41

3.1.2 Hydrologieetressourceseneau 41

3.2 Changementsvenirdeladisponibilitetdelademandeeneaudusauchangementclimatique 453.2.1 Facteursclimatiquespouvantinuersurlessystmesdeaudoucedanslefutur 45

3.2.2 Facteursnonclimatiquespouvantinuersurlessystmesdeaudoucedanslefutur 51


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3.2.3 Incidencesdeschangementsclimatiquessurlesfuturesdisponibilitseneaudouce 52

3.2.4 Incidencesdeschangementsclimatiquessurlademandefutureeneaudouce 52

3.2.5 Incidencesdeschangementsclimatiquessurlestresshydriquelavenir 53

3.2.6 Incidencesdeschangementsclimatiquessurlescotsetlesautresaspectssocioconomiques

deleaudouce 53

3.2.7 Zonesdeaudouceetsecteursparticulirementvulnrablesauxchangementsclimatiques 56

3.2.8 Incertitudesconcernantlesincidencesprvuesduchangementclimatiquesurlessystmesdeaudouce 56

3.3 Adaptationauchangementclimatiquedansledomainedeleau:aperugnral 573.3.1 Gestionintgredesressourceseneau 61

4.Changementclimatiqueetressourceseneauparsystmeetpardomaine 63 4.1 cosystmesetbiodiversit 65

4.1.1 Contexte 65

4.1.2 Changementsprvusdelhydrologieetimplicationspourlabiodiversitmondiale 65

4.1.3 Incidencesdeschangementshydrologiquessurlesprincipauxtypesdcosystmes 66

4.2 Agricultureetscuritalimentaire,utilisationdesterresetforesterie 704.2.1 Contexte 70

4.2.2 Observations 71

4.2.3 Projections 724.2.4 Adaptation,vulnrabilitetdveloppementdurable 75

4.3 Santhumaine 804.3.1 Contexte 80


4.3.3 Projections 82

4.3.4 Adaptation,vulnrabilitetdveloppementdurable 83

4.4 Alimentationeneauetassainissement 834.4.1 Contexte 83


4.4.3 Projections 83

4.4.4 Adaptation,vulnrabilitetdveloppementdurable 85 4.5 tablissementshumainsetinfrastructures 87

4.5.1 tablissementshumains 88

4.5.2 Infrastructures 88

4.5.3 Adaptation 89

4.6 conomie:assurance,tourisme,industrieettransport 894.6.1 Contexte 89

4.6.2 Cotssocioconomiques,attnuation,adaptation,vulnrabilit,dveloppementdurable 90

5.Analysedesaspectsrgionauxduchangementclimatiqueetdesressourceseneau 91 5.1 Afrique 93

5.1.1 Contexte 93

5.1.2 Observationsactuelles 945.1.3 Changementsprvus 96

5.1.4 Adaptationetvulnrabilit 100

5.2 Asie 1015.2.1 Contexte 101

5.2.2 Incidencesobservesduchangementclimatiquesurleau 101

5.2.3 Incidenceprvueduchangementclimatiquesurleauetprincipalesvulnrabilits 102



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5.3 AustralieetNouvelle-Zlande 1065.3.1 Contexte 106

5.3.2 Changementsobservs 106

5.3.3 Changementsprvus 106


5.4 Europe 1105.4.1 Contexte 110




5.5 Amriquelatine 1135.5.1 Contexte 113




5.6 AmriqueduNord 1205.6.1 Contexteetchangementsobservs 120

5.6.2 Changementsprvusetconsquences 1205.6.3 Adaptation 124

5.7 Rgionspolaires 1265.7.1 Contexte 126




5.8 Petitesles 1295.8.1 Contexte 129

5.8.2 Tendancesclimatiquesobservesetprojectionspourlesrgionsinsulaires 130

5.8.3 Adaptation,vulnrabilitetviabilit 134

6.Mesuresdattnuationduchangementclimatiqueeteau 137 6.1 Introduction 139 6.2 Attnuationparsecteur 139

6.2.1 Pigeageetstockagedudioxydedecarbone(CCS) 139

6.2.2 Culturesbionergtiques 139

6.2.3 lectricitissuedelabiomasse 141

6.2.4 nergiehydraulique 141

6.2.5 nergiegothermique 142

6.2.6 Consommationdnergiedanslesbtiments 142

6.2.7 Changementdaffectationetgestiondesterres 142

6.2.8 Gestiondesterrescultives(eau) 143

6.2.9 Gestiondesterrescultives(rductiondulabour) 1436.2.10 Boisementoureboisement 143

6.2.11 Dboisementvitourduit 144

6.2.12 Gestiondesdchetssolidesettraitementdeseauxuses 144

6.2.13 Ptrolenonconventionnel 145

6.3 Effetsdespolitiquesetdesmesuresdegestiondeleausurlesmissions etlattnuationdesGES 145

6.3.1 Barrageshydrolectriques 145


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6.3.2 Irrigation 146

6.3.3 Retourdersidus 146

6.3.4 Drainagedesterrescultives 147

6.3.5 Traitementdeseauxuses 147

6.3.6 Dessalement 147

6.3.7 nergiegothermique 147

6.4 Conitspotentielsentreadaptationetattnuationpourlesressourceseneau 1487.Implicationspourlapolitiqueetledveloppementdurable 149 7.1 Implicationspolitiquesparsecteur 151 7.2 Principauximpactsrelatifsleauprvusparrgion 153 7.3 Implicationspourunepolitiquedattnuationdeseffetsduchangementclimatique 155 7.4 Implicationspourledveloppementdurable 1558.Lacunesdanslesconnaissancesetsuggestionspourlestravauxfuturs 157 8.1 Besoinsenmatiredobservations 159 8.2 Comprendrelesprojectionsclimatiquesetleursimpacts 160

8.2.1 Comprhensionetprojectionduchangementclimatique 160

8.2.2 Impactslisleau 160 8.3 Adaptationetattnuation 161Rfrences 163AppendiceI:Descriptionsdesmodlesclimatiques 189AppendiceII:Glossaire 191AppendiceIII:Acronymes,symboleschimiquesetunitsdemesure 211AppendiceIV:Listedesauteurs 213AppendiceV:Listedesexaminateurs 215AppendiceVI:Autorisationdepublication 219Index 221


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LedocumenttechniqueintitulLe changement climatique etleauduGroupedexpertsintergouvernementalsurlvolutiondu climat (GIEC)est le siximede la srie des DocumentstechniquesduGIECetatrdigsuiteunedemandeduSe-crtariatduProgrammeclimatologiquemondialEau(PCMEau)etduComitdirecteur internationalduDialoguesurleauetleclimat,lorsdela19eAssembleplnireduGIECquisestdrouleGenveenavril2002.Unerunionconsul-tativesurlechangementclimatiqueetleauaeulieuGenve

ennovembre2002etarecommandllaborationdundocu-menttechniquesurcesujet,pluttquecelledunrapportsp-cial.lorigine,cedocumentdevaitsefondersurlesapportsduquatrimeRapportdvaluationduGIEC,maisgalementsurlespublicationsprcdentesduGIEC.LeGroupeagalementdcidquelesujetdeleaudevaittretraitentantquethmetransversaldanslequatrimeRapportdvaluation.

Leprsentdocumenttechniquetraiteduthmedeleaudouce.Llvationduniveaudelamernesttraitequedanslame-sureoellepeutavoiruneincidencesurleaudoucedeszonesctireset au-del.Le systmeclimatique, le systmedeaudouceetlessystmesbiophysiquesetsocioconomiquessontlisdemanirecomplexe.Ainsi,toutemodicationdelundecesfacteurspeutinduireunchangementdenimportelequeldesautres.Lesproblmesassocisleaudoucesontcritiquespourladterminationdesprincipalesvulnrabilitsparrgionetpardomaine.Cestpourquoilarelationentrelechangementclimatiqueetlesressourceseneaudouceestdunintrtcapitalpourlessocitshumaines.Elleprsentegalementdesimpli-cationspourtouteslesespcesvivantes.

Une quipe de rdaction interdisciplinaire dauteurs princi-pauxatchoisieparlestroisbureauxdesGroupesdetravailduGIEC,aveclamissiondatteindreunquilibrergionalet

thmatique.CommelensembledesdocumentstechniquesduGIEC,leprsentdocumentsefondegalementsurlesdonnesdesrapportsprcdemmentapprouvs,acceptsouadoptsetatsoumisunexamensimultanparlesexpertsetlesgou -vernements,suividunexamennalmenparcesderniers.LeBureauduGIECaagientantququipeditoriale,pourfaireensortedetransmettredemanireapproprielescommentairesderelecturemisparlesauteursprincipauxdanslaphasedenalisationdudocumenttechnique.

LeBureauatenusa37esessionBudapest,enavril2008,etaexaminlesprincipauxcommentairesreuslorsdelexamen

nalparlesgouvernements. lalumiredesesobservationsetdesesquestions,lesauteursprincipauxontnalisleprsentdocumenttechnique,dontleBureauaensuiteautorislapublication.

Nous sommes particulirement reconnaissants aux auteursprincipaux(dontlalisteestinclusedansleprsentdocument)davoirdonntrsgnreusementleurtempsetdavoirachevleurtcheenrespectantleschances.Noustenonsremercier

MmeJeanPalutikof,responsabledelUnitdappuitechniqueduGroupedetravailIIduGIEC,pouravoirbrillammentdiriglardactionetlapublicationduprsentdocument.

RajendraK.PachauriPrsidentduGIEC

RenateChristSecrtaireduGIEC

MartinParryCoprsidentduGroupedetravailIIduGIEC

OsvaldoCanzianiCoprsidentduGroupedetravailIIduGIEC


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NousremercionslUnitdappuitechniqueduGroupedetravailIIetparticulirementNorahPritchardetClairHanson,pourleseffortsdploysdansllaborationduprsentdocumenttechnique.

LeGouvernementduCanadaagracieusementaccueilliladeuximeruniondesauteursprincipauxetnousremercionsTerryProwsepourlapriseenchargedelimportanttravaildorganisationVictoria,Colombiebritannique.

MauriceRoos,duDpartementdesressourceseneaudeltatdeCalifornie,etBillGirling,deManitoba

Hydro,ontparticipladeuximeruniondesauteursprincipauxpourprsenterdesavisetdessuggestionsdupointdevuedelutilisateur.

MarilynAndersonaconstitulindexetNancyBostonaditletexte.

Nosremerciementsvontlensembledesauteurs,leursfamilles,auxorganisationsetauxgouvernementsquiontpermisquecedocumentvoielejour.

BrysonBates 23juin2008ZbyszekKundzewiczShaohongWuJeanPalutikof


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AuteurscoordonnateursprincipauxBrysonBates(Australie),ZbigniewW.Kundzewicz(Pologne)etShaohongWu(Chine)

AuteursprincipauxNigelArnell(Royaume-Uni),VirginiaBurkett(tats-Unis),PetraDll(Allemagne),DanielGwary(Nigeria),ClairHanson (Royaume-Uni), BertJanHeij (Pays-Bas), BlancaElena Jimnez (Mexique), Georg Kaser(Autriche),AkioKitoh(Japon),SariKovats(Royaume-Uni),PushpamKumar(Royaume-Uni),ChristopherH.D.Magadza(Zimbabwe),DanielMartino(Uruguay),LuisJosMata(Allemagne/Venezuela),MahmoudMedany(gypte),KathleenMiller(tats-Unis),TaikanOki(Japon),BalgisOsman(Soudan),JeanPalutikof(Royaume-Uni), TerryProwse (Canada), RogerPulwarty (tats-Unis/Trinit-et-Tobago), Jouni Risnen(Finlande),JamesRenwick(Nouvelle-Zlande),FrancescoNicolaTubiello(tats-Unis/IIASA/Italie),RichardWood(Royaume-Uni)etZong-CiZhao(Chine)

AuteurscollaborateursJulieArblaster(Australie),RichardBetts(Royaume-Uni),AiguoDai(tats-Unis),ChristopherMilly(tatsUnis),LindaMortsch(Canada),LeonardNurse(LaBarbade),RichardPayne(Australie),IwonaPinskwar(Pologne)etTomWilbanks(tats-Unis)

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LeprsentdocumenttechniqueattablilademandedelassembleplnireduGIEC,pourrpondreauxsuggestionsduProgrammeclimatologiquemondialEau,duDialoguesurleauetdautresorganisations concernes par lapprovisionnement en eau. Il a t prpar sous la direction du Prsident duGIEC,M.R.K.Pachauri.


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Il est largement prouv par des relevs dobservations et des projections climatiques que les sourcesdeau douce sont vulnrables et auront souffrir gravement du changement climatique, avec degrandes rpercussions sur les socits humaines et sur les cosystmes.

Lerchauffementobservpendantplusieursdcenniesatreliauxchangementssurvenusdanslecyclehydro-logiquegrandechelle, notamment:laugmentationdela

teneurenvapeurdeaudelatmosphre,lamodicationdelaconguration,delintensitetdesextrmesdesprcipita-tions,ladiminutiondelacouvertureneigeuseetlafontedesglacesaccrue,ainsiquelamodicationdelhumiditdusoletduruissellement.Leschangementsdanslesprcipitationssont trs variables lchelle spatiale etdune dcennielautre.AucoursduXXesicle,lesprcipitationsontsurtoutaugmentsurlescontinentsdansleslatitudeslesplussep -tentrionales,tandisquedesdiminutionsontprincipalementtouchleslatitudescomprisesentre10Set30Ndepuislesannes1970.Lafrquencedespisodesdefortesprcipita-tions(oulapartiedesprcipitationstotalesimputabledefortespluies)aaugmentdanslaplupartdesrgions(pro-

bable).Auniveaumondial,lasuperciedesterresconsid-rescommetrsschesaplusquedoubldepuislesannes1970(probable).LevolumedeaustockdanslesglaciersdemontagneetlacouvertureneigeusedelhmisphreNordaconsidrablementdiminu.Onaobservdesdcalagesdanslesvariations saisonnires du dbit des rivires alimentesparlafontedesglaciersetdelaneigeetdanslesphnomneslislaglacedanslesriviresetleslacs(degr de conancelev).[2.12]

LessimulationsdesmodlesclimatiquespourleXXIesiclesaccordent prvoir une augmentation des prcipita-tionsdansleslatitudesleves( trs probable)etunepartiedestropiques,etunediminutiondanscertainesrgionssubtropicalesetauxlatitudesmoyennesinfrieures(pro-bable).Endehorsdecesrgions,lesigneetlampleurdeschangementsprvusvarientdunmodlelautre,cequiestsourcedegrandeincertitudepourlesprojectionsdeprci-pitations.3Decefait,lesprojectionsde futurschangementsdeprcipitationssontplussolidespourcertainesrgionsquepourdautres.Lesprojectionssontdautantplusdiffrentesdunmodlelautrequelchellespatialediminue.[2.3.1]

VerslemilieuduXXIesicle,ledbitmoyenannueldescoursdeauetladisponibiliteneaudevraientaugmenter

enraisonduchangementclimatique4

auxlatitudesleveset dans certaines zones tropicaleshumides, et diminuerdansdesrgionsschesauxlatitudesmoyennesetdansles

1 Voirlencadr1.1.2 Leschiffresentrecrochetsrenvoientauxdiversessectionsducorpsprincipalduprsentdocumenttechnique.

3 Lesprojectionsconsidressontbasessurlventaildescnariossansme-suresdattnuationlaborsdanslecadreduRapportspcialduGIECsurlesscnariosdmissions(SRES).

4 Cetteprvisionexclutleschangementstouchantlesfacteursnonclimatiquestelsquelirrigation.

rgions tropicales sches.5 Denombreuses rgions semi-aridesetarides(parexemple,lebassinmditerranen,louestdestats-UnisdAmrique,lesudde lAfriqueetlenord-es

duBrsil) sontparticulirement exposesaux incidences duchangementclimatiqueetdevraientvoirleursressourceseneaudiminuerenconsquence(degr de conance lev).[2.3.6]

Laugmentationdelintensitetdelavariabilitdespr-cipitations devrait augmenter les risques de crue et descheressedansplusieursrgions.Lafrquencedespisodesdefortesprcipitations(oula partiedesprcipitations totalesimputablesdefortespluies)augmenterademaniretrs pro-babledanslaplupartdesrgionsaucoursduXXI esicle,cequiaugmenteralerisquedecruesdoriginepluviale.Enmmtemps,lepourcentagedelasupercieterrestresoumisunescheresse extrme un moment donn devrait augmenter

(probable),venantsajouterlatendancelascheressepr-vuepourlintrieurdesterrespendantlt,enparticulierdanlesrgionssubtropicales,deslatitudesbassesmoyennes.[2.3.1,3.2.1]

Leau stocke dans les glaciers et la couverture neigeusedevraitdiminueraucoursdusicle,rduisantainsiladispo-nibiliteneaupendantlespriodeschaudesetsches(viaundcalagesaisonnierdelcoulementuvial,uneaugmentationdurapportdudbithivernalsurledbitannuel,etunerductiondesbasseseaux)danslesrgionsalimenteseneaudefontedesprincipaleschanesmontagneuses,ovitactuellementplusdusiximedelapopulationmondiale(degr de conance lev)[2.1.2,2.3.2,2.3.6]

Laugmentation de la temprature des eaux et les variations des phnomnes extrmes, notamment les crues etles scheresses, devraient inuencer la qualit de leau et

aggraver de nombreuses formes de pollution aquatique(sdiments,nutriments,carboneorganiquedissous,organismespathognes,pesticidesetsel)ainsiquelapollutionthermique,avecdventuellesconsquencesnfastessurlescosystmeslasantpublique,laabilitdessystmesdedistributiondeauetlescotsdexploitation(degr de conance lev).Deplusllvationduniveaudelamerdevraittendreleszonesdesali -

nisationdeseauxsouterrainesetlesestuaires,cequientranerunediminutiondeladisponibiliteneaudoucepourlhommeetlescosystmesdansleszonesctires.[3.2.1.4,4.4.3]

Au niveau mondial, les impacts ngatifs du changementclimatiquesurlessystmesdeaudoucevenirdevraient

5 Cesprojectionssontfondessurunensembledemodlesclimatiquesuti-lisant lescnariomdianA1Bdu SRES, sansattnuationdes missionsLanalysedelventailderponsesclimatiquesdanslesscnariosduSRESverslemilieuduXXIesiclelaissecroirequecetteconclusionpeuttreappliqueunventaildescnariospluslarge.


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lemporter sur les avantages (degr de confance lev).lhorizon2050,lasuperciedesterressujettesunstresshydriquecroissantenraisonduchangementclimatiquedevraittreplusdudoubledecelledesterressoumisesunstresshy-driquedcroissant.Lesrgionsoleruissellementestappeldcrotreserontconfrontesunerductionnettedelavaleurdesservicesfournisparlesressourceseneau.Uneaugmen-

tation du ruissellementannuel danscertainesrgionsdevraitentraner une augmentation de lapprovisionnement total eneau.Cependant,dansdenombreusesrgions,cetavantageseraprobablementcontrebalancparleseffetsngatifsdelavaria -bilitaccruedesprcipitationsetdesvariationssaisonniresduruissellementsurlapprovisionnementeneau,laqualitdeleauetlesrisquesdinondation(degr de conance lev).[3.2.5]

Deschangementsdanslaquantitetlaqualitdeleauat-tribuables au changement climatique devraient inuencer

ladisponibilit,lastabilitetlutilisationdesalimentsainsiquelaccscesderniers.Cecidevraitentranerunediminu-tiondelascuritalimentaireetunevulnrabilitaccruedes

cultivateursdansleszonesruralespauvres,enparticulierdanslesrgionstropicalesaridesetsemi-aridesetdanslesmga-deltasasiatiquesetafricains.[4.2]

Le changement climatique inuence le fonctionnement et

lexploitation des infrastructures hydrauliques existantes,notammentpourlaproductiondnergiehydrolectrique,lesouvragesdeprotectioncontrelesinondations,lessys-tmesdedrainageetdirrigation,ainsiquelespratiquesdegestiondeleau.Leseffetsperversduchangementclima-tiquesurlessystmesdeaudouceamplientlesconsquencesdautrescontraintescommelaccroissementdela population,lesmodicationsdelactivitconomique,lechangementdaf-fectationdesterresetlurbanisation(degr de conance trslev).Auniveaumondial,lademandeeneauvaaugmenteraucoursdesdcenniesvenir,essentiellementenraisondelacroissancedelapopulationetdelaugmentationdelafux.Auniveaurgional,lechangementclimatiquedevraitentranerdegrandesmodicationsdanslademandeeneaudirrigation(de-gr de conance lev).[1.3,4.4,4.5,4.6]

Lespratiquesactuellesenmatiredegestiondesressourceseneaunesontprobablementpasassezrobustespourpal-lierauxincidencesngativesduchangementclimatiquesurlaabilitdelapprovisionnementeneau,lesrisquesdecrue,

lasant,lagriculture,lnergieetlescosystmesaquatiques.Dansbiendesendroits,lagestiondeleaunepermetpasdefairefacedemaniresatisfaisantelavariabilitclimatiqueactuelleet,partant,auxdommagesimportantsoccasionnsparlesinon-dationsetlesscheresses.Unepremiretapequiconsisteraitamliorerlintgrationdesinformationssurlavariabilitcli-matiqueactuelledanslagestiondeleaufaciliteraitladaptationauxincidencesduchangementclimatiquesurlelongterme.Lesfacteursclimatiquesetnonclimatiques,telsquelaugmentationdelapopulationetlesdommagespotentiels,accentueraientlesproblmesdanslavenir(degr de conance trs lev).[3.3]

Lechangementclimatiqueremetencauselepostulattra-ditionnel selon lequel lexprience acquise dans le passenmatiredhydrologieestunappuiutilepourfairefaceaux conditions futures. Les consquences du changementclimatiquepeuventmodierlaabilitdesystmesactuelsdegestiondeleauetdesinfrastructuresliesleau.Tandisquedesprojectionsquantitativesdeschangementsdanslesprci-

pitations,ledbitdeseuvesetleniveaudeseauxlchelledu bassin uvial restent entaches dincertitudes, il est trs

probable que les proprits hydrologiques soient amenes changerdanslefutur.Desprocduresdadaptationetdespra-tiques de gestion des risques qui intgrent les changementshydrologiquesprvusauxincertitudesenlamatiresontdve-loppesdanscertainspaysetrgions.[3.3]

Lesoptionsdadaptationconuespourgarantirunappro-visionnement eneau dansdes conditionsmoyennesetdescheresseexigentlintgrationdestratgiesaussibienctdemandequectoffre. Lespremirespermettentdamlio -rer le rendement hydraulique, par un recyclage de leaupar

exemple.Lerecoursaccru desincitationsconomiques,no-tammentlutilisationdinstrumentsdemesureetdajustementdesprix,pourencouragerlaconservationdeleauetledve-loppement demarchs de leau, ainsique lamise enuvreduncommercevirtueldeleau,permettraientdenvisagerdesconomiesdeauetlaraffectationdeleaudesusageslar-gement plus valoriss. Les stratgies ct offre impliquentgnralement des augmentations de la capacitde stockage,ducaptagedescoursdeauetdestransfertsdeau.Lagestionintgredesressourceseneaufournituncadreimportantpourllaborationdemesuresdadaptationautraversdessystmessocioconomiques, environnementaux et administratifs. Pourtreefcaces,les approchesintgresdoiventtreeffectuesauxchellesadquates.[3.3]

Lesmesuresdattnuationpeuventrduirelampleurdesincidencesdurchauffementmondialsurlesressourceseneauet,ainsi,rduirelesbesoinsdadaptation. Cependant,silesprojetsnesontpaslocaliss,conusetgrsdemaniredurable,cesmesurespeuventavoirdeseffetssecondairesex-trmement ngatifs, savoir une augmentation des besoinseneaupourlesactivitsdeboisementoureboisementoulescultures de production de bionergie. Dun autre ct, lesmesuresdegestiondeleau,parexemplelesbarrageshydro-lectriques,peuventavoiruneffetsurlesmissionsdegaz

effetdeserre.Lesbarrageshydrolectriquesgnrentunener-gierenouvelable,maisproduisenteux-mmesdesmissionsdegazeffetdeserre.Lampleurdecesmissionsdpenddecir-constancesspciquesetdumodedexploitation.[section6]

La gestion des ressources en eau inuence manifestement

de nombreux autres domaines de politique (par exemplelnergie, la sant, la scurit alimentaire et la conservationde la nature). Par consquent, lvaluation des possibilitsdadaptationetdattnuationdoittremenedanslesmultiplessecteursquidpendentdeleau.Lesrgionsetlespaysfaibles


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revenusresterontprobablementvulnrablesmoyenterme,carilsdisposentdemoinsdoptionsquelespayshautsrevenuspoursadapterauchangementclimatique.Cestpourquoidesstratgiesdadaptationdoiventtreconuesdanslecontextedespolitiquesdedveloppement,denvironnementetdesantpublique.[section7]

Ilexistedeslacunesentermesdobservationetdebesoinsderecherchelisauchangementclimatiqueetleau. Lesdon-nesdobservationetlaccsauxdonnessontdesconditionspralableslagestionadaptative,etpourtantbiendesrseaux

dobservation sont en voie de disparition. Il est ncessairedapprofondir la comprhension et damliorer la modlisa-tiondeschangementsclimatiqueslisaucyclehydrologiquedeschellespertinentespouruneprisededcision.Lesin-formationsrelativesauxincidencesduchangementclimatiquesurleaunesontpasappropries,surtoutencequiconcernelaqualitdeleau,lescosystmesaquatiquesetleseauxsouter

raines,notammentdans leurs dimensionssocioconomiquesPournir,lesoutilsactuelsnesontpasadaptsunevaluationintgredespossibilitsdadaptationetdattnuationdanslesmultiplessecteursquidpendentdeleau.[section8]


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1.1 r

LinitiativedunepublicationspcialeduGIECsurleauetlechangement climatique remonte la 19eAssembleplnireduGIEC(Genve,avril2002),lorsdelaquelleleSecrtariatduProgrammeclimatologiquemondialEauetleComitdi-recteurinternationalduDialoguesurleauetleclimatont

demandauGroupedexpertsderdigerunrapportspcialsurlesujet.UnerunionconsultativesurlechangementclimatiqueetleauaeulieuGenveennovembre2002etaconcluquellaborationduntelrapporten2005ou2006auraitpeudevaleur,tantdonnquilseraitviteremplacparlequatrimeRapport dvaluation, dont la publication tait prvue pour2007.Lesparticipantslarunionontprfrrecommanderltablissement dun document technique sur le changementclimatiqueetleausefondantprincipalementsurlequatrimeRapport,maistenantcomptegalementdepublicationsant-rieuresduGroupedexperts.

Unequipederdactioninterdisciplinaireatformeparles

bureauxdestroisGroupesdetravailduGIEC,aveclamissiondatteindreunquilibrergionaletthmatique,etdengloberde nombreuses disciplines pertinentes. Des organismes desNationsUnies(NU),desorganisationsnongouvernementales(ONG)et desreprsentantsdes partiesprenantesconcernes,dontlesecteurpriv,ontparticipllaborationduprsentdocumenttechniqueetauprocessusdexamenassoci.

Les recommandations du GIEC exigent que les documentstechniquessoientlaborsdaprs:a) Letextedesrapportsdvaluationetdesrapportsspciaux

duGIECetlesextraitsdestudescitessurlesquellesilssefondent;

b) Desmodlespertinentsetleurshypothses,etdesscna-rios fonds sur des hypothses socioconomiques, telsquilsonttutilisscommesourcesdinformationpourcesrapports.

Cesrecommandationsonttsuivieslorsdellaborationduprsentdocumenttechnique.

1.2 obj

Le prsent document technique concerne uniquement leaudouce.Llvationduniveaudelamernesttraitequedans

lamesure o elle peut avoir une incidence sur leau doucedes zonesctires, par exemple sur la salinisation des eauxsouterraines.Dansledroitldelalittraturescientique,cedocumenttraiteprincipalementduchangementclimatiqueaucoursduXXIesicle,maisreconnatcependantque,mmesiles concentrationsdesgaz effet deserre venaient sesta-biliser, lerchauffementetllvationduniveaudelamersepoursuivraientpendantplusieurssicles.[GTIRiD]

Leaudouceestunlmentessentiellavieetsonrlecapitalestlargementreconnuetprsentdanslecontexteinternational

(parexempleleprogrammeAction21,lesforumsmondiauxde leau, lvaluationdescosystmes pour lemillnaire etleRapportmondial sur lamise en valeur des ressources eneau).Leaudouceestindispensabletouteslesformesdevieetelledoittreprsenteengrandesquantitspourlaplupartdesactivits humaines. Leclimat, leau douce, les systmesbiophysiquesetsocioconomiquessontinterconnectsdema-

nirecomplexe;ainsi,unemodicationtouchantlundecesfacteursentranedesmodicationsdesautres.Lechangementclimatiqueanthropiqueaugmentenotablementlapressiondanlespaysdjconfrontsauproblmedelutilisationdurabledeleaudouce.Lesproblmeslisleaudoucesont:lexcsdeau,lapnuriedeauetlapollutionexcessive.Chacundeuxpeuttreaggravparlechangementclimatique.Lesproblmeslisleaudoucejouentunrlecharnireentrelesprincipalesvulnrabilitsrgionalesetsectorielles.Decefait,larelationentrelechangementclimatiqueetlesressourceseneaudouceestduneimportancecapitale.

Les problmes des ressources en eau nont pas t

convenablement traits jusqu prsent dans les analyses duchangement climatique et dans la formulation de politiquesclimatiques.Demme,danslaplupartdescas,leschangementsclimatiques nont pas t correctement pris en compte danslecadredestudessurlesressourceseneau,delagestiondecesressourcesetdellaborationdespolitiquesenlamatire.Selonungrandnombredexperts,leau,sadisponibilitetsaqualitserontlesprincipalescontraintesquisexercerontsurles socits et sur lenvironnement soumis au changementclimatique,pourlesquelsellesreprsenterontunenjeudetaille;il est donc primordial dapprofondir nos connaissances desproblmesencause.

Lesobjectifsduprsentdocumenttechnique,telsquilssondcritsdansledocumentIPCCXXI/Doc.96,sontrsumsci-dessous:

Amliorer notre comprhension des liens qui existententre,dunepart,lechangementclimatiquenatureletlechangementclimatiqueanthropique,leursincidences,lesrponses possibles pour ladaptation et lattnuation etdautrepart,lesproblmeslisleau;Informer les dcideurs et les parties prenantes desimplications du changement climatique et des amorcesde solutions envisageables pour les ressources en eauainsiquedesimplicationspourlesressourceseneaudes

diffrentsscnariosetsolutions,ycomprislessynergiesetlescompromiscorrespondants.

Comme indiqu dans le document IPCCXXI/Doc.9, leprsent document technique a pour objet dvaluer linci-dence du changement climatique sur les processus et lesrgimeshydrologiques,ainsiquesurlesressourceseneaudouce

6 Scoping Paper for a possible Technical Paper on Climate Change andWater.Disponibleladressesuivante:http://www.ipcc.ch/meetings/session21.htm.


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(disponibilit,qualit,utilisationsetgestion).Iltientcomptedesprincipalesvulnrabilitsactuellesetprvues,etdesperspec- tivesdadaptation.

Leprsentdocumentsadresse principalement auxdcideursdanstouslesdomaineslis lagestiondesressourceseneaudouce, auchangement climatique, auxtudes stratgiques,

lamnagementdelespaceetaudveloppementsociocono-mique. Il sadresse galement la communaut scientiquetravaillantdansledomainedeleauetduchangementclima-tique, et un public plus large, notamment les ONGet lesmdias.

tantdonnquelesinformationsrelativesleauetauchan-gementclimatiquesontdispersesdanslequatrimeRapportdvaluationetdanslesrapportsdesynthseduGIEC,ilestutilededisposerdundocumentrassemblantcesdonnes.Leprsentdocumenttechniquefaitgalementrfrenceauxrap -portsdvaluationetauxrapportsspciauxantrieursconcernsduGIEC,lecaschant.Lavaleurajoutedecettepublication

rsidedanslextraction,lahirarchisation,lasynthseetlin-terprtationdecestextes.

Letexteduprsentdocumenttechniqueestdleceluidesrapports labors par leGIEC, dont il rete lquilibre etlobjectivit.Quandilsencarte,cestpourmieuxtayerouexpliquer leurs conclusions.Chaque paragraphe de fondfaitrfrenceunrapportduGroupedexperts.Lasourceestindi-queentrecrochets,gnralementlanduparagraphe(saufquandunparagrapherenvoieplusieursdocumentsduGIEC,auquelcaslasourcecorrespondanteestindiqueaprslentreenquestion).Lesconventionssuivantesonttutilises:

Le quatrime Rapport dvaluation est la publicationduGIEClapluscite;elleestparexemplesignalepar[GTII3.5],quirenvoieainsilasection3.5duchapitre3de lacontribution duGroupe de travailII auquatrimeRapportdvaluation.VoirGIEC(2007a,b,c,d).LorsquedesinformationssontissuesdautressourcesduGIEC,lesacronymessuivantssontutiliss:TRE(troisimeRapportdvaluation:GIEC2001a,b,c),RICC(Rapportspcialsurlesincidencesdelvolutionduclimatdanslesrgions:Watsonet al.,1997),LULUCF(Rapportspcialsurlutilisationdes terres,les changementsdaffectationdesterresetlaforesterie:GIEC,2000),SRES(Rapportspcial sur les scnarios dmissions: Nakienovi et

Swart, 2000), CCB ( Document technique V Leschangements climatiques et la biodiversit:Gitayet al.,2002)etCCS(Rapportspcialsurlepigeageetlestockagedudioxydedecarbone:Metzet al.,2005).Parconsquent,[GTIITRE5.8.3] fait rfrence au paragraphe5.8.3 duchapitre5 dela contribution duGroupedetravailIIautroisimeRapportdvaluation.Dautres acronymes sont utiliss pour les sources, telsque RE (Rsum excutif), RiD (Rsum lintentiondesdcideurs),RT(Rsumtechnique)etRSY(Rapportdesynthse),ettousfontrfrenceauquatrimeRapportdvaluation,saufindicationcontraire.

Les rfrences aux sources originales (revues, livres et rap-ports) sont indiques entre parenthses aprs la phrasecorrespondante.

1.3 c hq: -q

Leprsentdocumenttechniquetudielesrelationsquiexistententrelechangementclimatiqueetleaudouce,tellesqued-critesdanslesrapportsdvaluationetlesrapportsspciauxduGIEC.Cesrelationsnesontpasisoles,maisfontpartieduntoutetinteragissentaveclesconditionssocioconomiquesetenvironnementales.Danscettesection,lesprincipalescaract-ristiquesobservesetprvuesdecesconditionssontdcritesdansleurrapportavecleaudouce.

Plusieursmoteursnonassocisauclimat inuencentlesres-

sourceseneaudoucetoutesleschelles,notammentlchellemondiale(NU,2003).Lesressourceseneausontfortementtouches,tantentermesdequantitquedequalit,parlac -tivit humaine, savoir lagriculture et les changementsdaffectationdesterres,laconstructionetlagestiondesrser -voirs,lesmissionsdepolluants,etletraitementdeleauetdeseauxuses.Lutilisationdeleauestprincipalementlieauxchangementsdmographiques, laconsommationdaliments(notammentletypedergime),lapolitiqueconomique(no-tamment lataricationde leau), latechnologie, aumodedevie7etlaperceptiondelavaleurdescosystmesdeaudouceparlasocit.Andvaluerlarelationentrelechan-gementclimatiqueetleaudouce,ilestncessairedanalysercommentleaudouceatinuence(etserainuencedanslavenir)parleschangementsdecesmoteursnonassocisauclimat.[GTII3.3.2]

1.3.1 chg b

Dans lesvaluations lchellemondiale,lesbassinssoumisunstresshydrique8sontsouventdniscommedesbassinso les disponibilits en eau par habitant sont infrieures 1000m3/an(surlabaseduruissellementmoyenlongterme),oudontle rapportdeprlvementsurle ruissellementannuelmoyenlongtermeestsuprieur0,4.Unvolumedeaude

1000m3

/habitant/anestgnralementplusquesufsantpourdes utilisations domestiques, industrielles et agricoles. CesbassinssoumisunstresshydriquesontsitusenAfriqueduNord, dans la rgionmditerranenne, auMoyen-Orient, auProche-Orient,enAsieduSud,aunorddelaChine,enAustra-lie,auxtats-Unis,auMexique,aunord-estduBrsiletsurlacteouestdelAmriqueduSud(gure1.1).Lesestimations

7 Danscecontexte,lutilisationdappareilsgrosconsommateursdeau,telsquedeslave-vaisselle,deslave-linge,desarroseursrotatifs,etc.

8 Lestresshydriqueestunconceptquipermetdedcrirelamaniredontlespopulationssontexposesunrisquedepnuriedeau.


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Figure 1.1: Exemples de vulnrabilits actuelles des ressources en eau douce et de leur gestion; larrire-plan, carte du stresshydrique daprs WaterGAP (Alcamo etal., 2003a). Se reporter au texte pour le rapport avec le changement climatique. [GT IIgure 3.2]

cosystmes aquatiquesendommags par ladiminution de

lcoulement fluvial etlaugmentation de lasalinit dans le bassin duMurray-Darling

Crues dsastreusesau Bangladesh(plus de 70 % de lasuperficie du paysinonde en 1998)

Problmes desant dus laprsencedarsenic et defluorure dans leseaux souterrainesen Inde

Diminution de lasuperficie du lac Tchad

Approvision-nement en eaudes zonesruralesinfluenc par laprolongationde la saisonsche au Bnin

cosystmes riverainsendommags par laprotection contre lescrues le long de lElbe

Affaissements etglissements deterrain Mexico

Approvisionnement en eauinfluenc par la diminutiondes glaciers dans les Andes

Rduction de lapprovisionnement eneau due lrosion et la sdimentationdes rservoirs dans le nord-est du Brsil

Scheresse deplusieurs annesaux tats-Uniset au Canada

Fleuve Huang Hetemporairement sec en raison dela diminution desprcipitations etde lirrigation

Absence Stress Stress Stress Stressde stress faible moyen lev trs lev

Prlvement deau: eau utilise pour lirrigation, le btail, des fins domestiques et industrielles (2000)

Disponibilit de leau: disponibilit annuelle moyenne basesur la priode comprise entre 1961 et 1990

Absence de stress/stress faible etdisponibilit en eau par habitant


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niveaumondial,leursupercieaaugmentdemanirequasilinairedepuis1960,unrythmedenviron2%paran,passantde140millionsdhectaresen1961-1963270millionsdhec-taresen1997-1999,etreprsententenviron18%delatotalitdesterresactuellementcultives(Bruinsma,2003).

Bienquelvolutiondmographiquelchellergionaledif-fre beaucoupde lamoyennemondiale, lacroissance de lapopulationmondiale est dj ralentie. lchelle mondiale,lutilisationdeleauestprobablementenaugmentationdufaitdelacroissanceconomiquedespaysendveloppement,mais

aucunedonneablenestdisponibleencequiconcerneletauxdaugmentation.[GTII3.2,5.3]

Laqualit des eaux de surface etdes nappes souterraines agnralementdiminuaucoursdesderniresdcennies,princi-palementenraisondelaugmentationdesactivitsagricolesetindustrielles(NU,2006).Pourrsoudreceproblme,denom-breuxpays(parexemple,despaysdelUnioneuropenneetleCanada)onttablidesnormesourenforclesnormesexistantesenmatiredefuentsetontremisentatdesstationsdetraite-mentdeseauxuses(GEO-3,2003).[GTII3.3.2,tableau8.1]

1.3.2 chg

1.3.2.1 Gnralits RappelLesquatrecanevasdescnariosSRESduGIEC(Rapportsp-cialsurlesscnariosdmissions:NakienovietSwart,2000),surlesquelssontfondesdenombreusestudesdeprvisionconcernantlechangementclimatiqueetlesressourceseneau,

envisagentunegammedechangementspossiblesdanslapo-pulationetlactivitconomiqueaucoursduXXIesicle(voirgure 1.2).Dans lesscnariosqui envisagent uneconomiedomineparlamondialisationducommerceetdesalliances(A1etB1),lapopulationmondialedevraitpasserde6,6mil-liardsaujourdhuiunpicde8,7milliardsen2050,tandisquedanslesscnariosfondssurunemondialisationetunecoo -prationmoinsaccentues(A2etB2),lapopulationmondialedevraitaugmenterjusquen2100,pouratteindrerespectivement10,4milliards(B2)et15milliards(A2)dhabitantsdicicettechance.Engnral,touslesscnariosSRESdcriventunesocitplusprosprequecelledaujourdhui,avecunproduitintrieurbrut(PIB)mondialmultiplipar10 26lhorizon

2100.Ilsenvisagentunediminutiondesdiffrencesderevenudunergionlautre,latechnologietantunmoteuraussiim-portantquelechangementdmographiqueetledveloppementconomique.[SRESRiD]

1.3.2.2 Ressources en eauDventuelschangementsdanslaconstructionouledman-tlementdesbarrages,lesinfrastructuresdapprovisionnementeneau,letraitementetlarutilisationdeseauxuses,ledes-salement, les missions polluantes et lutilisation des terres(notammentencequiconcernelirrigation)sontparticulire-mentintressantspourlesprvisionsrelativesauxressourceseneau,avecousanschangementclimatique.Indpendammentdecelui-ci,denouveauxbarragesdevraientvoirlejourdanslespaysendveloppementpourlaproductiondnergiehy-drolectriqueetlapprovisionnementeneau,maisleurnombreseraprobablementfaibleparrapportaux45000barragesdegrandetailleexistants.Cependant,lesincidencesduneven-tuelleaugmentationdelademandeennergiehydrolectriquedanslavenirnontpastprisesencompte(Commissionin-ternationaledesgrandsbarrages,2000;Scudder,2005).Danslespaysdvelopps,lenombredebarragesresteratrs proba-blementstableetcertainsouvragesserontdmantels.tantdonnlaugmentationdelavariabilittemporelleduruissel-lementconscutiveauchangementclimatique,laugmentation

du volumedeau stockdans les barrages pourrait savreravantageuse,enparticulierlorsqueleruissellementannuelnediminuepasdemaniresignicative.Lapriseencomptedudbit cologique rserv peut amener modier ultrieure-mentlexploitationdesrservoirspourrestreindrelutilisationhumaine des ressources en eau. Les efforts investis pouratteindre les objectifs duMillnaire pour le dveloppement(OMD,voirtableau7.1)devraientpermettredamliorerlessourcesdeauetlassainissement.Danslavenir,larutilisationdes eaux uses et le dessalement reprsenteront probable-ment des sources importantes dapprovisionnement en eau

Priorit lconomie

Intgrationmondiale

c a1Monde: logique de marchconomie: croissance parhabitant la plus rapidePopulation: pic en 2050,puis diminutionGouvernance: fortes

interactions rgionales;convergence des revenusTechnologie: trois groupesde scnarios: a1Fi: utilisation intensive

de lnergie fossile a1t: sources dnergie

non fossiles a1B: toutes sources

quilibres

c a2Monde: diffrenciconomie: oriente rgion;croissance par habitant laplus lentePopulation: augmentationconstante

Gouvernance: autonomie etprservation des identitslocalesTechnologie: dveloppe-ment le plus lent et le plusfragment

Priorit

la

rgion

c B1Monde: convergentconomie: base sur lesservices et linformation;

croissance infrieure celledu scnario A1Population: identique A1Gouvernance: solutionsmondiales pour une durabi-lit conomique, sociale etenvironnementaleTechnologie: propre etconome en ressources

c B2Monde: solutions localesconomie: croissanceintermdiaire

Population: augmentationconstante un rythme pluslent quen A2Gouvernance: solutionslocales et rgionales pourla protection de lenvironne-ment et lquit socialeTechnologie: plus rapidequen A2; moins rapide,plus diversie quen A1/B1

Priorit lenvironnement

Figure 1.2: Rsum des caractristiques des quatre canevas duSRES(daprs Nakienovi et Swart, 2000). [GT II gure 2.5]


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dans les rgions arides et semi-arides. Cependant, certainsproblmes lis leur incidence sur lenvironnement, no-tamment le cot nergtique lev du dessalement, ne sontpasrsolus.Dautressolutions,tellesquedespolitiquesef-caces de tarication de leau et des stratgies rentables degestiondelademandeeneau,doiventdabordtreenvisages.[GTII3.3.2,3.4.1,3.7]

Uneaugmentationdutraitementdeseauxusesestprvuetantdanslespaysdveloppsquedanslespaysendveloppe-ment,mais les sources ponctuelles de dversement dl-mentsnutritifs,demtauxlourdsetdesubstancesorganiquesaugmenterontprobablement dans les pays en dveloppe-ment.Danscesdeuxcatgoriesdepays,lesmissionsdemicro-polluants organiques (par exemple, des substancesendocrines)versleseauxdesurfaceetleseauxsouterrainessontsusceptiblesdaugmenter,tantdonnquelaproductionetlaconsommationdesubstanceschimiques(hormisquel-quessubstancestrstoxiques)saccrotrontprobablement.Certainsdecespolluantsnesontpasliminsparlestechni-

quesactuellesdetraitementdeseauxuses.Llvationduniveaudelamerpourraitinuencerledrainagedeseauxderuissellementetlvacuationdeseauxusesdanslesrgionsctireset,ainsi,modierlaqualitdeleau.[GTII3.2.2,3.4.4]

Les missions diffuses dlments nutritifs et de pesticidesimputables lagriculture resteront probablement impor-tantesdanslespaysdvelopps,augmenteronttrs probable-mentdanslespaysendveloppementetnuirontlargementlaqualitdeleau.Selonlesquatrescnariosdelvalua-tion des cosystmespour lemillnaire (2005a) (G lobalorchestration, Order from strength, Adapting mosaicetTechnoGarden),lutilisation dengraisazotsdevraitat-teindreentre110et140millionsdetonnesdanslemondelhorizon2050,contre 90millionsdetonnesen2000.Danstroisdecesscnarios,uneaugmentationdutransportdazoteparlesriviresestenvisagelhorizon2050,tandisquelescnarioTechnoGarden(semblableauscnarioSRESB1duGIEC)prvoit,lui,unerduction(valuationdescosys-tmespourlemillnaire,2005b).[GTII3.3.2]

Parmilesmoteurslesplusimportantsdelutilisationdeleause trouvent le dveloppement de la population et de lco-nomie,maisgalementlechangementdelavaleurdeleau

auxyeuxdelasocit.Ilsagiteneffetdedonnerlaprioritlapprovisionnementeneaudomestiqueetindustrielleparrapportlirrigation etdefaireunusageefcacedeleau,notammentgrcelapplicationtenduedetechniquesdco -nomiedeauetdemesuresdetaricationdeleau.Danslesquatrescnariosdelvaluationdescosystmespourlemil-lnaire,levolumedeaudomestiqueutilisparhabitantesttrs similaire en2050danstoutesles rgions dumonde etsesitueautourde100m3/an,soitlamoyenneeuropenneen2000(valuationdescosystmespourlemillnaire,2005b).[GTII3.3.2]

Lesprincipauxmoteursdelutilisationdeleaupourlirrigationnonassocisauchangementclimatiquedanslavenirsontlessuivants:ltenduedelasupercieirrigue,letypedeculture,lintensitdesculturesetlefcacitdelutili-sation de leau dirrigation. Selon les prvisions delOrganisation des Nations Unies pour lalimentationet lagriculture (FAO), les pays en dveloppement, qui

reprsentent 75% des terres irrigues dans le mondeaugmenterontprobablementleursurfaceirriguede0,6%par an jusquen 2030, tandis que lintensit des culturesdesterresirriguesdevraitpasserde1,271,41cultureparhectareetparan,etquelefcacitdelutilisationdeleaudirrigationdevraitaugmenterlgrement(Bruinsma,2003)Ces estimations excluent le changement climatique quiselonBruinsma,nedevraitpastoucherlagricultureavant2030.Laplusgrande partiede lextensiondevrait sepro-duiredansdes rgions dj soumises un stresshydriquecommelesuddelAsie,lenorddelaChine,leProche-OrientetlAfriqueduNord.Cependant,uneextensionbienmoindredesterres irrigues est prvuepar les quatre scnariosde

lvaluationdescosystmespourlemillnaire,avecdestauxdecroissancemondialedeseulement00,18%paranjusquen2050.Aprs2050,lasuperciedesterresirriguesdevraitsestabiliseroudiminuerlgrementdaprstouslesscnarios,saufGlobalorchestration(semblableauscna-rioSRESA1duGIEC)(valuationdescosystmespourlemillnaire,2005a).Uneautretude,basesurunscnariodepopulationA2rvisetsurlesprvisionslongtermedelaFAO,prvoituneaugmentationdesterresirriguesdeplusde40%lhorizon2080lchellemondiale,principalemendanslesuddelAsie,enAfriqueetenAmriquelatine,cequicorresponduneaugmentationmoyennede0,4%paran(Fischeret al.,2006).[GTII3.3.2]

1.4 p

Leprsentdocumenttechniquecomprendhuitsections.Aprslintroduction (section 1), la section 2 est principalementfondesurlesvaluationsduGroupedetravailI,etexaminelascienceduchangementclimatique,observetprvu,ainsiquesarelationaveclesvariableshydrologiques.Lasection3 prsente une vue gnrale des incidences (observeset prvues) du changement climatique lies leau edventuelles stratgies dadaptation, issues principalement

desvaluationsduGroupedetravailII.Lasection4examineensuitelessystmesetlessecteursdansledtail,tandisquelasection5suituneapprochergionale.Lasection6,fondsurlesvaluationsduGroupedetravailIII,couvrelesaspectsdelattnuationlisleau.Lasection7estconsacreauximplicationspourlapolitiqueetledveloppementdurableetladerniresection(section8)concerneleslacunesdanslesconnaissancesetproposedessuggestionspourlestravauxfuturs.LeprsentdocumenttechniquereprendlaterminologiestandardutilisedanslequatrimeRapportdvaluationpourdcrirelincertitude(voirencadr1.1).


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e 1.1: t hq [rsY]

La note dorientation du GIEC sur lincertitude9 tablit un cadre de rfrence pour le traitement de lincertitude linten-tion des trois Groupes de travail et aux ns du prsent document technique. Il sagit dun cadre gnral, tant donn queles informations values relvent de diffrentes disciplines et que les mthodes de traitement de lincertitude tires de

la littrature sont varies. Les donnes, indicateurs et analyses utiliss en sciences naturelles sont gnralement duneautre nature que ceux qui servent valuer le dveloppement technologique ou qui sont utiliss en sciences sociales.Les travaux du Groupe de travail I entrent dans la premire catgorie, ceux du Groupe de travail III dans la seconde,tandis que le domaine dtude du Groupe de travail II englobe les deux catgories.

Trois approches diffrentes, faisant chacune appel une terminologie particulire, sont adoptes pour dcrire lesincertitudes. Leur choix dpend tout la fois de la nature de linformation disponible et de lavis autoris des auteursquant lexactitude et au degr dexhaustivit des connaissances scientiques actuelles.

Lorsque lvaluation de lincertitude est qualitative, elle consiste donner une ide approximative de la quantit et de laqualit des lments probants (cest--dire des informations thoriques ou tires dobservations ou de modles indiquantsi une opinion ou une proposition est vraie ou valable) ainsi que du degr de concordance (cest--dire du niveau deconvergence des documents sur une conclusion donne). Cest cette approche quadopte le Groupe de travail III en

utilisant une srie de termes explicites tels que: large concordance, degr lev dvidence; large concordance, degrmoyen dvidence; concordance moyenne, degr moyen dvidence, etc.

Lorsque lvaluation de lincertitude est plutt quantitative et fonde sur un avis autoris quant lexactitude des donnes,des analyses ou des modles utiliss, on emploie les degrs de conance ci-aprs pour exprimer la probabilit quuneconclusion est correcte: degr de conance trs lev (9 chances au moins sur 10); degr de conance lev (environ 8chances sur 10); degr de conance moyen (environ 5 chances sur 10); faible degr de conance (environ 2 chances sur10); et trs faible degr de conance (moins dune chance sur 10).

Lorsque lvaluation de lincertitude concerne des rsultats prcis et quelle est fonde sur un avis autoris et une analysestatistique dune srie dlments probants (par exemple des observations ou des rsultats de modles), on utilise lesfourchettes de probabilit ci-aprs pour exprimer la probabilit doccurrence:pratiquement certain (probabilit suprieure 99 %); extrmement probable (probabilit suprieure 95 %); trs probable (probabilit suprieure 90 %);probable

(probabilit suprieure 66 %);plus probable quimprobable (probabilit suprieure 50 %); peu prs aussi probablequimprobable (probabilit de 33 % 66 %); improbable (probabilit infrieure 33 %); trs improbable (probabilitinfrieure 10 %); extrmement improbable (probabilit infrieure 5 %); exceptionnellement improbable (probabilitinfrieure 1 %).

Le Groupe de travail II a eu recours aux valuations du degr de conance et de la probabilit, tandis que le Groupe detravail I a essentiellement utilis les valuations de la probabilit.

Le prsent document technique reprend les modes dvaluation de lincertitude adopts par les trois Groupes de travail.Lorsque des conclusions synthtiques reposent sur des informations provenant de plus dun Groupe de travail, lincer-titude est exprime dans les termes qui apparaissent dans les rapports des Groupes de travail respectifs.

9Voirhttp://www.giec.ch/meetings/ar4-workshops-express-meetings/uncertainty-guidance-note.pdf.


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chg q b

2


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rseauxdesurveillance(Huntington,2006).lheureactuelleildemeuretrsdifcilederecueillirdesdonnessurlesva-riationsetlestendancesinterannuellesdesprcipitationslasurfacedesocans.[GTI3.3]

La comprhension et lattribution des changements observsconstituentgalementund.Sagissantdesvariableshydro-

logiques,commeleruissellement,lesfacteursnonclimatiquespeuvent jouer un rle important au niveau local (par ex-emple,leschangementsdesmthodesdextraction).Larac-tionduclimatauxagentsdeforageestgalementcomplexeParexemple,lesarosolsabsorbants(commelecarbonenoir)ont entre autres effets de capter la chaleur dans la couchedarosol, qui, autrement, parviendrait jusqu la surfaceconduisant une vaporation et, ultrieurement, undga-gementdechaleurlatenteau-dessusdelasurface.Ainsi,lesarosolsabsorbantspeuventdiminuerlvaporationetlespr -cipitationslocalement.Bonnombredeprocessusrgissantlesarosolssontomisdanslesmodlesclimatiquesouysontin-clusdefaonquelquepeusimpliste;demme,lampleurde

la rpercussiondeces mcanismessur les prcipitationsauniveaulocalestparfoismalconnue.Malgrcesincertitudesplusieursafrmationspeuventtrefaitessurlattributiondeschangementshydrologiquesobservs.Celles-cisontrepriseau niveaude lexamen des diverses variables effectu danslaprsentesection,quisappuiesurlesvaluationsgurantdanslequatrimeRapportdvaluation.[GTI3.3,7.5.2,8.2.18.2.5,9.5.4;GTII3.1,3.2]

2.1.1 p (y )

Lestendancesdesprcipitationssurlesterresmergesonttanalysesgrceplusieursensemblesdedonnesprovenantnotamment,duRseaumondialdedonnesclimatologiquesanciennes(GHCN:PetersonetVose,1997),maisgalementduPrecipitationReconstructionoverLand(PREC/L:Chenetal.,2002),duProjetmondialdeclimatologiedesprcipitations(GPCP:Adleret al.,2003),duCentremondialdeclimatologiedesprcipitations(GPCC:Beck et al.,2005)etdelUnitderechercheclimatologique(CRU:MitchelletJones,2005).Lesprcipitationssurlesterresmergesontgnralementaug -mentdurantleXXesicleentre30Net85N;nanmoins,desbaissesimportantessesontproduitesaucoursdeces3040derniresannesentre10Set30N(gure2.1).Lesdi-

minutionsde lasalinitdanslAtlantiqueNordetau sud de25Ssuggrentdeschangementsidentiquesdesprcipitationsau-dessusdelocan.Lesprcipitationsontsensiblementaug-mententre1900etlesannes1950,entre10Net30N,maiellesontdiminuaprs 1970environ.Pource quiconcerneleshmisphres,ilnexistepasdetendancesmarquespourlesprcipitationsau-dessusdesmassescontinentalesextratro-picales delhmisphreSud.Aumomentdela rdactiondela prsente section, lattribution des changementsdes prci-pitationsmondialesnestpasclairedufaitquecesderniressontfortementinuencesparlamplitudeduphnomnedevariabilitnaturelle.[GTI3.3.2.1]

Leaujoueunrledanstouteslescomposantesdusystmecli-matique(latmosphre,lhydrosphre,lacryosphre,lasurfacedesterresmergesetlabiosphre).Parconsquent,lechan-gementclimatiqueauneincidencesurleautraversplusieursmcanismes.La prsente section traite des observations desmodicationsrcentesdesvariablesliesleauetdesprojec-tionsconcernantleschangementsvenir.

2.1 chg q b

Le cyclehydrologiqueest troitementli auxmodicationsdelatempratureatmosphriqueetdubilanradiatif.Ler-chauffementdusystmeclimatiqueaucoursdecesderniresdcenniesestsansquivoque,ainsiquilressortaujourdhuidesobservationsdesaugmentationsmondialesdestempra -turesmoyennesdelairetdesocans,delafontegnralisedelaneigeetdelaglaceainsiquellvationduniveaude

lamerlchelleduglobe.Onestimequeleforageradiatifanthropiquenetduclimatestpositif(effetderchauffement),lavaleurlaplusprobablesesituant1,6Wm-2pour2005(parrapportauxvaleursprindustriellesde1750).Lestimationlaplusprobabledelatendancelinaireaurchauffementdelatempratureensurfaceduglobeentre1906et2005(quios-cilleprobablemententre0,56et0,92C)estde0,74C,avecunetendancelacclrationdurchauffementaucoursdes50derniresannes.Denouvellesanalysesfontapparatredestauxderchauffementdelatroposphreinfrieureetmoyenneanaloguesceuxconstatspourlestempraturesensurface.Lestudessurlattributiondeceschangementsmontrentquelamajeurepartiedelahaussedestempraturesmondialesob-servedepuislamoitiduXX esicleesttrs probablementduelaugmentationconstatedesconcentrationsdegazeffetdeserreanthropiques.lchellecontinentale,ilestproba-ble quunrchauffementanthropiquemoyenimportantsesoitproduitaucoursdes50derniresannessurlensembledescontinents,lexceptiondelAntarctique.Dansdesrgionstendues,lenombredejournesetdenuitsfroidesadiminuetlegelatmoinsfrquent,tandisquelesjournesetlesnuitschaudesainsiquelesvaguesdechaleursontdevenuesplusfrquentesdurantcemmelapsdetemps.[GTIRiD]

Lerchauffement climatiqueobservces derniresdcennies

estindissociabledeschangementsaffectantuncertainnombredecomposantesducyclehydrologiqueetdessystmeshydrolo-giques,telsquelamodicationdurgime,delintensitetdesextrmesdesprcipitations,lafontegnralisedelaneigeetdelaglace,laugmentationdelavapeurdeauatmosphriqueetdelvaporationainsiquelesmodicationsdelhumiditdusoletduruissellement.Tousleslmentsducyclehydrologiquesontsujetsunefortevariabilitnaturelle,surdeschellesdetempsinterannuellesdcennales,quimasquesouventlestendanceslongterme.Lestendancesdesvariableshydrologiquesrestenttrsincertainesenraisondelexistencedegrandesdiffrencesrgionalesetdelacouverturespatialeettemporellelimitedes


29/23720

chg q b s 2

Latendancelinairede lamoyenneplantaireobserveparle Rseau mondial de donnes climatologiques anciennesdurant la priode 1901-2005 est statistiquement nonsignicative(gure2.2).Aucunedesestimationsconcernantlapriodecompriseentre1951et2005nestsignicative:onobservedenombreuses divergences entre lesensembles dedonnes,cequidmontreladifcultdemesurerunequantit

commelesprcipitations,quivarientconsidrablementdanslespaceetletemps.Leschangementslchelleduglobene sont pas linaires dans letemps et prsententune fortevariabilitdcennale,avecuneprioderelativementhumidedesannes 1950 auxannes 1970, suivie dune baisse desprcipitations.Lesmoyennesmondialessontessentiellementmarques par des prcipitations tropicales et subtropicales.[GTI3.3.2.1]

Les congurations spatiales des tendances des prcipi-tationsannuellessontillustresdanslagure2.3aumoyendes donnes des stations du GHCN interpoles dans unegrillelatitude-longitudede55dect.Lesprcipitations

annuellesontaugment,conformmentauxdonnesprsen -tesdanslagure2.1,aucoursdes105annesquiontsuivilan1901,dansunegrandepartiedelAmriqueduNordetde lEurasie. Lapriode qui a pour pointdedpart lanne1979faitapparatreunecongurationpluscomplexe,avecunescheressergionalevidente(parexemple,ausud-ouestdelAmriqueduNord).SurlaplusgrandepartiedelEurasie,lenombredemaillesindiquantdesaugmentationsdeprcipita-tionsestsuprieurceluimontrantdesbaisses,pourlesdeuxpriodesconcernes.LesvariationsentrelEuropeduNordetlaMditerraneonttendancesinverser,cephnomneal -lantdepairavecleschangementsdumodedetlconnexionquest loscillation nord-atlantique (voir galement le para-graphe2.1.7duprsentdocument).[GTI3.3.2.2]

Des conditions mtorologiques marques par une humiditcroissanteonttobservesenAmriqueduSud,plusprci-smentdanslebassinamazonienetlesud-estdelAmriqueduSud, y compris enPatagonie, tandis que des tendancesngatives desprcipitations annuelles ontt constates auChilietdanscertaineszonesdelacteouestducontinent.LesvariationsobservesenAmazonie,enAmriquecentraleet dans louest de lAmrique duNord sont indicatives dechangementslatitudinauxdescaractristiquesdelamousson.[GTI3.3.2.2]

Lestendancesngativesdesprcipitationsannuelleslesplusimportantesdepuis1901sontobservesenAfriquedelOuestetau Sahel(voir galement leparagraphe5.1), bienque denombreuses autres rgions de lAfrique et lAsie australeaient connu des tendances la baisse. Depuis 1979, lesprcipitationsont augmentdans la rgion duSaheletdansdautreszonesdelAfriquetropicale,enpartieenraisondesvariations lies auxmcanismes de tlconnexion(voir ga-lementleparagraphe2.1.7).Unegrandepartiedunord-ouestdelIndeaenregistrdesaugmentationsdeprcipitationsde

Figure 2.1: Diagramme latitude/temps de la moyenne annuelle

des anomalies de prcipitations (en %) sur les terres merges,dtermine pour la priode 1900-2005 par rapport auxmoyennes calcules pour la priode 1961-1990. Les valeurssont des moyennes portant sur lensemble des longitudes et ontt lisses laide dun ltre pour supprimer les uctuationsde moins de six ans environ. Lchelle de couleurs nest paslinaire et les parties en gris correspondent aux zones pourlesquelles aucune donne nest disponible. [GT I gure 3.15]

cart en %, par rapport la priode 1961-1990

Anomalies annuelles mondiales des prcipitations sur les terres merges

Anomalie(mm)

Anomalie annuelle GHCN

Valeurs filtres GHCN

Valeurs filtres PREC/L

Valeurs filtres GPCP

Valeurs filtres GPCC VASClimO

Valeurs filtres CRU

Valeurs filtres GPCC v.3

Figure 2.2: Sries chronologiques des anomalies annuellesmondiales de prcipitations sur les terres merges (en mm),calcules pour la priode 1900-2005 par rapport la priode derfrence 1981-2000. La gure prsente galement des valeursdcennales, lisses pour les ensembles de donnes du Rseaumondial de donnes climatologiques anciennes (GHCN), duPrecipitation Reconstruction over Land (PREC/L), du Projetmondial de climatologie des prcipitations (GPCP), du Centremondial de climatologie des prcipitations (GPCC) et delUnit de recherche climatologique (CRU). [GT I gure 3.12]


30/23721

chg q b s 2

plus de 20% par sicle de 1901 2005,mais cette rgionconnatunefortediminutiondesesprcipitationsannuellesde-puis1979.Lenord-ouestde lAustraliesecaractrisepardeszones daugmentationmodre forte desprcipitations an-nuellessurlesdeuxpriodes.Lesconditionsmtorologiquessontdevenuesplushumidesdanslenord-ouestdelAustralie,maisilyaeuunenettetendancelabaisselextrmesud-ouestdupays,plusmarquevers1975.[GTI3.3.2.2]

Selonplusieurstudesralisespartirdemodlesdonns,lechangementsduforageradiatif(provenantdesourcesanthro-piques,volcaniquesetsolairescombines)ontcontribuauxtendancesobservesdesprcipitationsmoyennes.Nanmoinsles modles climatiques paraissent sous-estimer la variancedesprcipitationsterrestresmoyennesparrapportauxestima-tionsbases sur lobservation.Onne saitpas avec certitudesi cette divergence tient la sous-estimation de la raction

% par sicle

Tendance des prcipitations annuelles de 1901 2005

Tendance des prcipitations annuelles de 1979 2005

% par dcennie

Figure 2.3: Tendance des prcipitations annuelles pour les priodes 1901-2005 (en haut, en % par sicle) et 1979-2005 (en bas,en % par dcennie), en pourcentage de la moyenne calcule pour la priode 1961-1990, tablie sur la base des donnes des stationsdu GHCN. Les parties en gris illustrent les zones pour lesquelles les donnes sont incompltes et ne permettent pas de fournir destendances ables. [GT I gure 3.13]


31/23722

chg q b s 2

auforageauxcourteslongueursdondesoudelavariabilitinterneduclimat,deserreursdobservationoudescombi -naisonsdecesfacteurs.Lestudesthoriquesindiquentquelinuencedelaugmentationdes gaz effetde serresur lahauteurmoyennedesprcipitationspeuttredifciledtecter.[GTI9.5.4]

Figure 2.4: Le cadre suprieur montre les tendances observes (en % par dcennie) de la contribution des jours de forte pluie( hauteur et au-dessus du 95e percentile) aux prcipitations annuelles totales au cours de la priode 1951-2003. Le cadrecentral montre le changement, pour les prcipitations annuelles mondiales, de la contribution des jours de forte pluie au total(en %, par rapport la moyenne de la priode 1961-1990, soit 22,5 %) (daprs Alexander etal., 2006). Le cadre infrieur

indique les rgions o lon a enregistr des changements disproportionns augmentation (+) ou diminution (-) des forteset des trs fortes prcipitations par rapport aux variations des prcipitations annuelles et/ou saisonnires (actualis deGroisman etal., 2005). [GT I gure 3.39]

Des augmentations gnralises des pisodes de fortes pr-cipitations(parexemple,au-dessusdu95epercentile)onttobserves,cecimmedanslesendroitsolesquantitstotalesdesprcipitationsontdiminu.Cetteaugmentationestlielaugmentationde lavapeurdeauatmosphriqueetcorres-pond aurchauffementobserv(gure 2.4).Cependant,les

% par dcennie

Anomalies annuelles mondiales

Tendance de la contribution des jours de fortes pluies

pour 1951-2003


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chg q b s 2

statistiques sur les prcipitations sont domines par desvariations interannuelles dcennales et les valuations detendancesontincohrenteslchellegographique(voirparexemplePetersonet al.,2002;Grifths et al.,2003;HerathetRatnayake,2004).Enoutre,seulesquelquesrgionspos-sdentdessriesdedonnesdobservationsuruneduredetempsetdunequalitsufsantespourpermettredvaluerles

tendancesdes phnomnes extrmesdemanire able.Desaugmentations statistiquement signicatives de la frquencedefortesprcipitationsonttobservesenEuropeetenAm-riquedu Nord (KleinTanketKnnen, 2003;Kunkel et al.,2003;Groismanet al.,2004;HaylocketGoodess,2004).Lecaractresaisonnierdeschangementsdesprcipitationsvarieselonlelieu:lesaugmentationssontlesplusmarquesdurantlasaisonchaudeauxtats-UnisdAmrique,alorsquenEu-rope,lesvariationsonttlesplusimportantesdurantlasaisonfroide(Groismanet al.,2004;HaylocketGoodess,2004).Unexamenpluspoussdeschangementsdesprcipitationsauni -veaurgionalestprsentlasection5.[GTI3.8.2.2]

Il ressortdes tudes thoriques et desmodles climatiquesque,sousunclimatquiserchauffeparsuitedelaugmen-tationdesgazeffetdeserre,lespisodesdeprcipitationsextrmes devraient tre plus levs que la moyenne. Enconsquence, il se peut que linuence desactionsanthro-piquessoitplusfaciledtecterdanslesprcipitationsex-trmesquemoyennesdufaitquelespremiresdpendentdeladisponibilitdelavapeurdeau,tandisquelessecondessont tributaires de la capacit de latmosphre rayonnerde lnergie auxgrandes longueurs donde (libre commechaleur latentepar la condensation) vers lespace, capacitlimiteparlaugmentationdesgazeffetdeserre.Prisesen-semble,les tudesfondes surlesdonnesdobservationetcellesbasessurlamodlisationaboutissentlaconclusiongnraleselonlaquelleuneaugmentationdelafrquencedespisodesdefortesprcipitations(oudelaproportiondespr-cipitationstotalescorrespondantdefortesprcipitations)a

probablementeulieusurlamajeurepartiedesterresmer-geslanduXXesicleetquilest plus probable quimpro-bablequecettetendanceprenneenconsidrationuneactionanthropique.Leniveaudelinterventionhumainenepeutpastrevalucestade.[GTIRiD,9.5.4,10.3.6,QF10.1]

Lesdonnesdobservationmettent envidenceuneintensi-cationde lactivit cyclonique tropicale dans lAtlantique

Norddepuis1970environ,corrleavecdesaugmentationsdestempraturesdelamerensurfacedansleszonestropi-cales. Elles tendent galement indiquer un accroissementde lintensitde lactivit cyclonique dans certaines autresrgions o la qualit des donnes est une proccupationmajeure.Lavariabilitlchellepluridcennaleetlaqualitdes relevs concernant les cyclones tropicaux avant lins-tauration dobservations rgulires par satellite, vers 1970,compliquentladtectiondestendanceslongtermedelac -tivitcycloniquetropicale.Ilnexistepasdetendanceclairequant aunombre annuel de cyclones tropicaux. Il est plus

Figure 2.5: Sries chronologiques des anomalies (cart parrapport la moyenne long terme) de la temprature de lairpolaire en surface (A et E), de ltendue du glisol saisonnierdans lhmisphre Nord (B), de ltendue du manteau neigeuxdans lhmisphre Nord de mars avril (C) et du bilan demasse des glaciers mondiaux (D). La ligne continue rougeen D) reprsente le bilan de masse cumul des glaciersmondiaux; dans les autres graphiques, elle indique les srieschronologiques lisses. [Adapt de GT I QF 4.1]

probable quimprobable que les facteurs anthropiquesaientcontribuauxaugmentationsobservesdelintensitdelacti-

vitcycloniquetropicale.Cependant,laugmentationapparentedelaproportiondetemptestrsintensesdepuis1970danscer-tainesrgionsestbeaucoupplusimportantequecellesimuleparlesmodlesactuelspourcettepriode.[GTIRiD]

Onobserveuneaugmentationdelateneurenvapeurdeaudelatroposphreaucoursdecesderniresdcennies,correspon -dantaurchauffementconstatetlhumiditrelativequasiconstante.Lacolonnetotaledevapeurdeauaaugmentdanslesocansmondiauxde1,20,3%pardcenniede19882004, dans une conguration conformeaux variations de la

A) Anomalie de la temprature de lair en surface au nord de 65N

B) Anomalie de l'tendue des glaces de mer (hmisphre Nord)

C) Anomalie de l'tendue du glisol (hmisphre Nord)

D) Anomalie de l'tendue du manteau neigeux (hmisphre Nord)

E) Bilan de la masse des glaciers (niveau mondial)

F) Anomalie de l'tendue des glaces de mer (hmisphre Sud)

G) Anomalie de la temprature de lair en surface au sud de 65S

Temp

ra

ture

de

la

ir(C)

ten

due

(106

km

2)

ten

due

(106

km

2)

Anoma

lie

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l'ten

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Nord

(106

km

2)

Bilan

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(102G

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)

ten

due

(106

km

2)

Temp

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ture

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la

ir(C)

Va

leurscumu

les

(1

02

Gt)

Anne

1960 1970 1980 1990 2000

1,5

1,0

0,5

0,0

-0,5

-1,0

0,4

0,2

0,0

-0,2

-0,4-0,6

-0,8

1,0

0,5

0,0

-0,5

-1,0

-1,5

4

2

0

-2

-4

0

-1

-2

-3

-4

0,4

0,2

0,0

-0,2

-0,4

1,5

1,0

0,5

0,0

-0,5

-1,0

0

-20

-40

-60

-80


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chg q b s 2

tempraturedelamerensurface.Denombreusestudesmon-trentdeshaussesdelhumiditatmosphriqueproximitdelasurface,maisilexistedesdiffrencesselonlesrgionsetentrelejouretlanuit.Commedautrescomposantesducyclehydrologique, lesvariations interannuelles dcennales sontimportantes.Cependant,unenettetendancelahausseatre-levedanslesocansmondiauxetsurcertainesterresmergesdelhmisphreNord.Lahausseobservedelatempraturedelamerensurface,quiestprobablementpourunebonnepartdorigineanthropique,laissepenserquelactiondelhommea contribu laugmentation constate de la vapeur deauatmosphriqueau-dessusdesocans.Nanmoins,aumomentde la rdaction du quatrime Rapport dvaluation, aucunetude formelle sur lattribution de ces changements ntait

disponible.[GTI3.4.2,9.5.4]

2.1.2 ng g

La cryosphre (compose de neige, de glace et de glisol)stocke,surlesterresmerges,environ75%deleaudoucedu globe.Dans le systme climatique, la cryosphre et lesmodicationsquellesubitsonttrstroitementliesaubilannergtiquedesurface,aucycledeleauetlavariationduniveaudelamer.Plusdunsiximedelapopulationmondialevitdansdesbassinsuviauxalimentspardesglaciersouparlafontedelaneige(Stern,2007).[GTII3.4.1]Lagure2.5,

quimontrelvalutiondelacryosphre,faittatdimportantesbaissesenmatiredestockagedelaglacedansdenombreusescomposantes.[GTIchapitre4]

2.1.2.1 Manteau neigeux, glisol, glace lacustre et glacede rivire

Lemanteauneigeux a diminudans laplupart des rgions,enparticulier auprintemps et en t. Lenneigementobser-v par satellite dans lhmisphre Nord au cours de lapriode1966-2005adiminutouslesmois,saufennovembreetdcembre,avecunebaissegraduellede5%delamoyenneannuelle landesannes1980.Lereculdumanteaunei-geuxdanslesmontagnesdelouestdelAmriqueduNordetdanslesAlpessuissesatleplusimportantbassealti -

tude.DanslhmisphreSud,lesquelquesrelevsoudonnesindirectes disponibles pour de longues priodes montrentsurtout des diminutions, ou aucun changement durant ces40derniresannesaumoins.[GTI4.2.2]

Ladgradationduperglisoletduglisolsaisonnierentranedesmodicationsdescaractristiquesdelasurfaceterrestreetdessystmesdedrainage.Leglisolsaisonniercomprendle gel et le dgel saisonnier du sol dans les rgions sansperglisol, ainsi que le mollisol (ou couche active) situau-dessus du perglisol, qui fond en t et gle en hiver.Ltendue maximale estime du glisol saisonnier dans les

1960 1970 1980 1990 20001960 1970 1980 1990 2000

-1

0

1

2

3

4

5

6

7

5

0

-5

-10

-15

-20

-25

-30

-35

b

B

ilanmassiquespcifiquemoyencu

mul[103

kgm-2]

Anne Anne

Bilanmassiquetotalc

umul

[mm/variationquivalenteduniveaudelamer]

Europe

Andes

Arctique

Hautes montagnesd'Asie

NO des .-U. + SOdu Canada

Alaska + montagnesctires

Patagonie

a

Figure 2.6: Bilans massiques spciques moyens cumuls (a) et bilans massiques totaux cumuls (b) des glaciers et des calottesglaciaires, calculs sur de vastes rgions (Dyurgerov et Meier, 2005). Le bilan massique dun glacier est la somme de lensemble desgains et des pertes de sa masse durant une anne hydrologique. Le bilan massique spcique moyen correspond au bilan massiquetotal divis par la supercie totale de lensemble des glaciers et des calottes glaciaires dune rgion; il donne lintensit duchangement dans la rgion en question. Le bilan massique total est prsent comme la contribution de chaque rgion llvationdu niveau de la mer. [GT I 4.5.2, gure 4.15]


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chg q b s 2

zonescaractrisesparuneabsencedeperglisoladiminudenviron7%danslhmisphreNordde19012002,avecune baisse allant jusqu 15% au printemps. Son paisseurmaximaleadiminudenviron0,3menEurasiedepuislemi-lieuduXXe sicle sous leffetdu rchauffementhivernaletdesaugmentationsdelpaisseurdeneige.De19561990,laprofondeurdumollisolmesuredans31stationsenRussie

prsentaitunaccroissementstatistiquementsignicatifdeprsde21cm.Lesrelevsdisponiblesdanslesautresrgionsontteffectussurunepriodedetempstropcourtepourper- mettre danalyser les tendances. La temprature la surfacedelacouchedeperglisolaaugmentdunmaximumde3Cdepuislesannes1980danslArctique.Lerchauffementduperglisol et la dgradation du glisol semblent rsulter delaugmentationdelatempraturedelairentetdesmodi -cationsdelpaisseurdumanteauneigeuxetdeladuredelenneigement.[GTI4.7,chapitre9]

Les dates dembcle et de dbcle dans les lacs et les ri-viresprsententune fortevariabilitspatiale.Lamoyenne

obtenue partirdes donnesdisponibles pour lhmisphreNordsurles150derniresannesmontrequelembcleestintervenuplustardivement,aurythmede5,81,6joursparsicle,alorsqueladbclesestproduiteplustt,aurythmede6,51,2joursparsicle.Onnedisposepasdesufsam-mentdedonnespubliesconcernantlpaisseurdelaglacelacustreetdelaglacederivirepourprocderlvaluationdes tendances. Des tudes de modlisation (par exemple,Duguayet al.,2003)indiquentquunebonnepartiedelava-riabilitde lpaisseurmaximalede laglaceetdesdatesdedbcleestdtermineparlesvariationsdeschutesdeneige.[GTI4.3]

2.1.2.2 Glaciers et calottes glaciairesLes glaciers et les calottes glaciaires situs dans lhmis-phre Nord et en Patagonie prsentent en moyenne uneaugmentationmodremaisassezconstantedurenouvelle-mentdeleurmassepourles50derniresannes,ainsiquunehausseimportantede leurfonte.[GTI 4.5.2,4.6.2.2.1]Parconsquent, la majorit des glaciers et des calottes gla-ciaires de laplante ont connuune pertedemasse consi-drable (gure 2.6), avec des taux croissants: de 1960/61 1989/90, la perte tait de 136 57 Gt/an (0,37 0,16mm/anenvariationquivalenteduniveaudelamer)etellestablissait79Gt/an(0,770,22mm/anenvariation

quivalenteduniveaudelamer)entre1990/91et2003/04.Lacausepremiredu reculgnralisdesglaciersaucoursdu XXesicle semble tre le rchauffement gnral, bienque,souslestropiques,lesvariationsdelhumiditatmos-phriquesoientsusceptiblesdyavoircontribu.Lesdonnesdisponibles indiquent que cette fonte a trs probablementconcourullvationobserveduniveaudelamer.[GTI4.5tableau4.4,9.5]

Laformationdelacsrsultedu reculdes languesdeglacierdes moraines du petit age glaciaire (PAG) dans plusieursmassifs montagneux abrupts, notamment lHimalaya, les

AndesetlesAlpes.Ceslacsglaciairessontfortementsus -ceptiblesdedonnerlieudescruessoudaines.[GTII1.3.1.1,tableau1.2]

2.1.3 n

Leniveaumoyendelameramontetonestimeavecun de-

gr de conance levquesonrythmedlvationaaugmententrelemilieuduXIXeetlemilieuduXX esicle.Ainsi,letauxmoyentaitde1,70,5mm/anauXX esicle;ilsta-blissait 1,8 0,5 mm/an entre1961 et2003, et 3,1 0,7mm/anentre1993et2003.Onnesaitpassilerythmepluslevobservaucoursdeladernirepriodeestlereetdelavariabilitdcennaleousilestdunehaussedelatendancelongterme.Lesvariationsduniveaumoyendelamersontgographiquementtrsdisparates.Parexemple,aucoursdelapriode1993-2003,lerythmedlvationdanscertaines rgions tait plusieurs fois suprieur au rythmemoyendlvationenregistrlchelleduglobetandisquedans dautres rgions, le niveau de la mer baissait. [GTI

5.RE]

Lesestimationsconcernantlesfacteursqui contribuent lavariationduniveaudelamerlongtermecomportentdesincertitudes. De1993 2003, la dilatation thermique (1,60,5mm/an),lapertedemassedesglaciersetdescalottesglaciaires(0,770,22mm/an)ainsiquelapertedemassedesnappesglaciairesduGroenland(0,21 0,07mm/an)etde lAntarctique (0,21 0,35mm/an) ont contribu unevariationtotalede2,80,7mm/an.Durantcettepriode,letotaldecescontributionsclimatiquesaconcord,dansleslimites des incertitudes dobservation, avec llvation duniveaudelamerdirectementobservequiatmentionneprcdemment.Pourlapriodepluslonguecompriseentre1961et2003,letotaldescontributionsclimatiquesserait,selon lesestimationsralises,infrieur llvation totaleobserveduniveaudelamer;ilconvienttoutefoisdenoterque le systme dobservation du climat taitmoins ableavant 1993. Pour les deux priodes concernes, lescontributionsestimesdeladilatationthermiqueainsiquedesglaciersetdescalottesglaciairesonttplusimportantesquecellesdesnappesglaciairesduGroenlandetdelAntarctique.LesgrandesmargesderreurpourlAntarctiquenepermettentpas de conclureavec certitude une contribution positiveoungativedecelui-cilavariationduniveaudelamer.

Llvationduniveaudelamercorrespondaurchauffementetilressortdestudesdemodlisationquilestglobalementtrs probable que la raction au forage anthropique aitcontribucettelvationdurantladeuximemoitiduXXe

sicle;cependant,lesincertitudesdobservationetlabsencedtudes adquates permettent difcilement de quantierlinuencehumaine.[GTIRiD,5.5,9.5.2]

Llvation du niveau de lamer peut avoir une incidencesur les rgions ctires, bien que cette inuence ne soipas toujours vidente. Au niveau mondial, la hausse desniveauxmaximauxextrmesdepuis1975estlielafois


35/2372

chg q b s 2

llvationmoyenneduniveaudelameretlavariabilitinterdcennale du climat grande chelle (Woodworth etBlackman,2004).[GTII1.3.3]

2.1.4

Onne disposeque detrs peu demesuresdirectesde lva-

potranspiration effective sur lensemble des terres mergesdu globe, alors que les produits danalyse mondiaux10 sontsensiblesauxtypesdanalyseseffectuesetpeuventrenfermerdimportanteserreurs,rendantimpossibleleurutilisationpourlanalysedestendances.Parconsquent,ilnexistequepeudelittraturesurlestendancesobservesenmatiredvapotrans-pirationrelleoupotentielle.[GTI3.3.3]

2.1.4.1 vaporation mesure au bacLes rares relevs de lvaporation mesure au bac(cest--dire la quantit deau svaporant dune surfacedeaulibrecontenuedansunbac,quidonneuneindicationindirectedelvapotranspirationpotentielle)fonttatdeten-

danceslabaisseaucoursdecesderniresdcenniesauxtats-Unis dAmrique (Peterson et al., 1995;Golubev etal.,2001;Hobbinset al.,2004),enInde(ChattopadhyayetHulme,1997),enAustralie(RodericketFarquhar,2004),enNouvelle-Zlande (Roderick et Farquhar, 2005), en Chine(Liuet al.,2004;Qianet al.,2006b)etenThalande(Tebakariet al.,2005).Lesmesuresaubacnedonnentpasdinforma-tionssurlvaporationeffective(BrutsaertetParlange,1998)etles tendances enregistres peuvent tre dues labaissedurayonnementsolaireensurface(auxtats-UnisdAm-riqueetdanscertainesrgionsdEuropeetdeRussie)etladiminutiondeladuredinsolationenChine,laquellepeuttrelielahaussedelapollutiondelairetdesarosolsatmosphriquesainsiqulaugmentationdelanbulosit.[GTI3.3.3,encadr3.2]

2.1.4.2 vapotranspiration effectiveLetroisimeRapportdvaluationrendcomptedelahaussede lvapotranspiration effective durant la deuximemoitiduXXesicledanslaplupartdesrgionsschesdestats-Unis et de Russie (Golubev et al. , 2001), due laugmentation de lhumidit en surface imputable

10 Les produits danalyse font rfrence aux estimations des variationsclimatiquespasses produites parlintgrationdune srie dobservationsdans un modle de prvision mtorologique ou un modle climatique,

selonlemmeprocessussystmatiquequeceluiutilispourinitialiserlesprvisions mtorologiques quotidiennes. Les systmes danalyse ou deprvisionsmtorologiquesoprationnelstantdveloppsauldutemps,plusieursexercicesderanalyeontteffectus,danslecadredesquelslesobservationsdisponiblesonttintgresdansunsystmeuniqueandesupprimertoussautsoutendanceserronsprovenantdesmodicationsdusystmesous-jacent.Unavantagedessystmesdanalyseestdeproduiredeschampsglobauxincluantdenombreusesquantitsquinesontpasobservesdirectement. Ces systmes peuvent cependant prsenter linconvnientsuivant:lensembledeschampssontcompossdunmlangedobservationsetdemodleset,pourlesrgionsoulesvariablespourlesquellesonnedisposequedepeu dobservations,ils correspondentpourlessentiel laclimatologiedumodlesous-jacent.

laugmentation des prcipitations et laccroissement desbesoinsenhumiditatmosphriqueattribuablellvationdes tempratures. Sur la base dun modle des surfacescontinentalescomplet,ainsiquedesobservationsdisponiblessurlesprcipitations,latempratureetlerayonnementsolaireensurfacedduitdelanbulosit,Qianet al.(2006a)sontarrivs laconclusionquelvapotranspirationla surface

des terres merges du globe suit de prs les variationsdes prcipitations terrestres. Les valeurs des prcipitationsmondiales ont atteint leur maximum au dbut des annes1970, avant de baisser lgrement, mais elles retentprincipalement les valeurs tropicales. Par ailleurs, lesprcipitations ont augment, plus gnralement, sur lesterressituesdeslatitudesplusleves.Lesvariationsdelvapotranspiration sont dtermines non seulement parlapportdhumidit,maisgalementparladisponibilitennergieetleventdesurface.[GTI3.3.3]

Leseffetsdirectsdelenrichissementendioxydedecarbone(CO

2) de latmosphre sur la physiologie vgtale gurent

parmi les autres facteurs agissant sur lvapotranspirationeffective.Ilnexistepasdepublicationssurcesimpacts,bienque lon ait observ des rpercussions sur le ruissellement.[GTI9.5.4]

Les taux annuels dvapotranspiration dpendent, en partie,deladuredelapriodedevgtation.LequatrimeRapportdvaluationapportedespreuvesdaugmentationsobservesde la dure de cette saison. Ces hausses, corrles avec lefaitquelesderniresgelesdeprintempssontdemoinsenmoinstardivesetquelespremiresgelesdautomnelesontdeplusenplus,sontvisiblesdanslesrgionstempresdelEurasie(Moonenet al.,2002;Menzelet al.,2003;Genoveseet al.,2005;Semenovet al.,2006)etdansunegrandepartiedelAmriqueduNord(Robeson,2002;FengetHu,2004).[GTII1.3.6.1]

2.1. H

Lesdonneshistoriquessurlateneureneaudusolmesurein situ sont disponibles pour quelques rgions seulementet portent souvent sur une trs courte dure. [GTI3.3.4]Robock et al. (2000) ont tabli, sur la base des donnesrcoltes auprs de plus de 600stations disperses dansdesrgionssoumisesdesclimatstrsvaris,uneaugmen-

tationdela tendance long termede lhumiditdusolensurface(jusqu1m)durantltpourlesstationspossdantlesrelevssurlespluslonguespriodesetquisontsituespour lessentiel dans lex-Union sovitique, la Chine etle centre destats-Unis. Les relevs portant sur les pluslongues priodes dont on dispose pour lUkraine fontapparatre des augmentations globales de lhumidit dusol en surface, quoique celles-ci soient moins marquescesderniresdcennies(Robock et al.,2005).Lapprocheinitiale utilise pour valuer la teneur en eau du solconsistait calculer les valeurs de lindice de svrit


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chg q b s 2

de la scheresse de Palmer partir des observationsdes prcipitations et des tempratures. Les variations decet indice sont examines dans le paragraphe 3.1.2.4.[GTIencadr3.1,3.3.4]

2.1. r dbit uvial

Touteunesriedtudesontexaminlestendancespoten- tielles qui peuvent tre tires des mesures du dbit flu-vial,lchelledesbassinshydrographiquesetlchellemondiale,aucoursduXX esicle.Certainesontdceldestendancessignificativesauniveaudecertainsindicateursdedbit;dautresontmisenvidencedesliensstatistiquementsignificatifsentrelesdbitsfluviauxetlestendancesdestempratures et desprcipitations.De nombreuses tudesnonttoutefoispastablidetendancesounontpastenmesuredefaireladistinctionentreleseffetsdesvariationsdestempraturesetdesprcipitationsetceuxdesactionshumaines sur le bassin hydrographique. Lamthodologieutilisepourdterminerlestendancespeutgalementavoir

uneinfluencesurlesrsultats.Parexemple, lesdiffrentstestsstatistiquesquisontutilisspeuventdonnerdesindi -cationsdissemblablessurlesrpercussions;lesdiffrentespriodesderelevdesdonnes(notamment,lesdatesdedbut et de fin de relev) peuvent tendre indiquer desrythmesdechangementdivergents;lanonpriseencomptedescorrlationscroisesentrelesbassinshydrographiquespeutconduireunesurestimationdunombredebassinshy-drographiquesprsentantdimportantesmodifications.Unautreinconvnientdesanalysesdetendancersidedansladisponibilit de donnes cohrentes de qualit prouve.Lesdonnesinstrumentalesrelativeslcoulementfluvialcouvrentenvirondeuxtiersseulementdeszonescontinen -tales mondiales activement draines, comportent souventdeslacunesetvarientenfonctiondeladurependantla-quelle les lments dtermins ont t observs en unpoint particulier (Dai et Trenberth, 2002). Pour finir, lesactionshumainesonteudesrpercussionssurlesrgimesdcoulementdebonnombredebassinshydrographiques.[GTI3.3.4,9.1,9.5.1;GTII1.3.2]

Selonlesdonnesdisponibles,ilsembleyavoir,lchellemondiale,unproldvolutionduruissellementannuelquisoitcohrentdanslesgrandeslignes,etselonlequelcertainesrgionsenregistrentuneaugmentationduruissellement(par

exemple,auxhauteslatitudesetdanscertainesvasteszonesdes tats-Unis) et dautres (comme certaines rgions delAfriquedelOuest,delEuropemridionaleetdelextrmesuddelAmriqueduSud)connaissentunebaissedecelui-ci (daprs Milly et al., 2005 ainsi que de nombreusestudesraliseslchelledubassinhydrographique).Lesvariations de lcoulement dune anne sur lautre sontgalementinuencesdansdenombreusespartiesduglobepardescongurationsduclimatgrandechelle,corrlesavec, par exemple, le phnomne El Nio-oscillationaustrale, loscillation nord-atlantique et la tlconnexion

Pacique-AmriqueduNord(PNA).11Unetude(Labat etal.,2004)aconcluunehaussede4%duruissellementtotalmondialpouruneaugmentationde1CdelatempraturedurantleXXesicle,avecdesvariationsrgionalesautourde cette tendance. Nanmoins, les dbats autour de cetteconclusion(Labatet al.,2004;Legateset al.,2005)ontportprincipalement sur les effetsdes facteurs non climatiques

sur le ruissellement et linuence dun petit nombre depoints de donnes sur les rsultats. Gedney et al. (2006)ont attribu les augmentations gnrales du ruissellementaucoursduXXesiclepourlessentiellasuppressiondelvapotranspirationparlahaussedesconcentrationsdeCO

2

(quiinuesurlaconductancestomatique),bienquedautrespreuvesdunetellerelationsoientdifcilestabliretqueleparagraphe2.1.4fassetatdeconstatationsdelaugmentationdelvapotranspiration.[GTII1.3.2]

Lestendancesrelativesauruissellementneconcordentpastoujoursaveclesvariationsdesprcipitations.Celapeutpro-venirdesdonneselles-mmes(enparticulierdeslacunesdu

rseaudobservationdesprcipitations),desincidencesdesactionsanthropiquestellesquelaconstructionderservoirsde retenue (comme cest le cas avec les principaux coursdeaudEurasie)oudeseffetsoppossdeschangementsdesprcipitations et des tempratures (comme en Sude: voirLindstrometBergstrom,2004).

Il existe toutefois des preuves beaucoup plus solides egnralisesselonlesquellesla priodicitdelcoulemenuvial dans de nombreuses rgions o les prcipitationshivernales tombent sous forme de neige sest consid-rablement modie. En raison de laugmentation destempratures, les prcipitations hivernales tombentdavan-tagesousformedepluiequedeneigeetlasaisondefontedes neiges commence plus tt. La fonte des neiges danscertaines rgions de laNouvelle-Angleterre a t dcaledune deux semaines entre 1936 et 2000 (Hodgkins etal., 2003), quoique cela nait eu quune faible incidencevisible sur les dbits uviaux estivaux (Hodgkins et al.2005).[GTII1.3.2]

2.1. m b g h

Lesystmeclimatiquedisposedeplusieurscongurationsdevariabilitprfresayantuneinuencedirectesurlescom-

posantes du cycle hydrologique. Les rgimes climatiquesrgionauxpeuventconnatreundphasageenraisondelac-tiondecestlconnexions.Celles-cisontsouventcorrlesaveclesscheressesetlescruesetavecdautreschangementsquiontdesimpactsimportantssurlestreshumains.Unepr-sentation succincte des princ