Evolution de la température des cours d’eau sur la période 2009-2022
Comment évoluent les températures des cours d’eau sur les 15 dernières années ?
Nous les avons analysées grâce à 58 stations de mesure disposant de relevés de température réguliers en France métropolitaine, pour suivre les évolutions de 2009 à 2022.
Pour représenter les variations, c’est l’écart de température à la moyenne du même mois sur toute la période qui est représenté, puis à nouveau moyenné sur toutes les stations.
L’augmentation globale est équivalente à 0.65°C par décennie, soit 0.9°C sur toute la période.
Attention, la portée scientifique de ces constats est limitée par le faible recul historique disponible pour réaliser cette analyse, ainsi que par la représentation relativement restreinte du territoire métropolitain. Le réchauffement de la température des rivières en lien avec celle de l’air, sous l’effet du changement climatique, ne fait cependant aucun doute en particulier lors des périodes d’étiages sévères. Ceci va de pair avec la mise en danger des populations animales et végétales habitant les cours d’eau.
La courbe moyennée sur 12 mois glissants suit les cycles hydrologiques : les années sèches, qui se multiplient depuis 3 décennies comme en atteste cette analyse des étiages des rivières, favorisent le réchauffement de l’eau des cours d’eau, tandis que les années humides tempèrent les réchauffement grâce au rôle de masse thermique alors joué par le milieu. Plus d’informations à ce sujet sont à venir dans une prochaine publication.
Les données brutes proviennent de l’API Hydrométrie Hub’Eau, un service Eau France.
La baisse du débit des cours d’eau provoquera-t-elle nécessairement une hausse de leur température ?
Dans une approche statistique très globale, nous avons analysé plus de 65 000 couples de mesures de températures et débits que nous avons formés à partir de données ouvertes, réparties sur 8 ans, en 500 localisations des cours d’eau de France métropolitaine.
Le constat est très clair : en été un débit plus faible est associé à une température de l’eau plus élevée (corrélation négative), tandis qu’en hiver, c’est un débit plus élevé qui implique une température plus élevée (corrélation positive).
Pourquoi cette observation ?
Les cours d’eau, associés aux nappes avec lesquelles ils interagissent, constituent une masse thermique importante, en moyenne plus froide que l’environnement extérieur l’été, mais plus chaude que cet environnement l’hiver.
Plus le débit d’un cours d’eau donné est important, plus celui-ci est ainsi « protégé » des éléments extérieurs, ce qui tendra donc à une température plus chaude l’hiver, et à une température plus fraîche l’été. Et lorsque le débit est plus faible, cette « protection » diminue.
Quelles en sont les conséquences ?
Cette observation statistique illustre les effets démultiplicateurs que peut avoir le réchauffement climatique sur les cours d’eau, et potentiellement dévastateurs pour les populations animales et végétales qui y vivent.
En effet, une température estivale plus élevée sur plusieurs mois sollicitera de manière accrue les nappes souterraines via l’évapotranspiration de la végétation notamment, et aura donc pour effet de diminuer le débit des cours d’eau qui sont alimentés par ces nappes. Et par ailleurs, cette baisse de débit rendra donc comme nous venons de le voir ces mêmes cours d’eau plus sensibles à cette température extérieure plus élevée.
Causalité ou corrélation ? Méthodologie
Les corrélations ont ici été calculées par mois et par localisation, puis moyennées et restituées sur ce graphique. Cette manière de procéder évite l’écueil d’être en présence de corrélations non causales. En effet, avec une approche mélangeant les saisons, il aurait été naturel que le débit plus faible en période estivale soit associé à une température plus élevée.
Il faut rappeler que les situations physiques derrière ce constat général sont très diverses et complexes, dépendantes du contexte géomorphologique et de nombreux autres paramètres. Des travaux de recherche à plein de temps sur du longues années sont dédiées à la thermie des cours d’eau, et cette approche statistique globale ne peut bien sûr pas s’y substituer.
Pour aller plus loin : services et autres ressources du domaine de l’eau
– Sécheresse des rivières 1982-2022 : une amplification de la fréquence et de l’intensité
– Visualisation de la concentration du Métolachlore ESA dans les rivières, par département