MINISTERE DE L'ECOLOGIE, DU DEVELOPPEMENT DURABLE ET DE L’ENERGIE Hydrologie souterraine Bassin de la Somme Octobre 2012 SYNTHESE ET CONCLUSIONS Dans le cadre du projet « Explore 2070 » et afin d’évaluer l’impact du changement climatique sur les niveaux de nappes et les débits des cours d’eau, le groupement BRGM/ ARMINES a proposé, vu le temps imparti, d’utiliser les modèles hydrodynamiques maillés, déjà construits et calés sur la période actuelle. Ces modèles, dont l’historique, la description et le calage ont été détaillés dans le rapport d’avancement précédent, font chacun l’objet d’un rapport séparé. Le présent rapport traite du modèle de la Somme. Il comprend une présentation : - du modèle et des différentes données climatiques utilisés ; - de la méthodologie employée ; - des principaux résultats en termes d’impact du changement climatique avec et sans évolution des prélèvements. A l’échelle du bassin de la Somme, la baisse moyenne de la recharge calculée à partir des résultats des 7 modèles climatiques est de -18.7%. Néanmoins, une disparité importante des résultats existe entre les modèles. L’enveloppe de variation est entre -30.4% pour le modèle ARPV3 (le plus pessimiste) et -5.6% pour le modèle GISS. Par ailleurs, l’écart entre les saisons serait important, du fait que la conjonction entre une baisse des précipitations entre Mai et octobre et une augmentation de l’évapotranspiration réduirait d’avantage la recharge sur cette période. Pour l’ensemble des modèles climatiques, l’impact sur le niveau de la nappe serait plus important sur les plateaux que dans les vallées humides. Le rabattement de la nappe est de l’ordre de -10 m sur les plateaux (pour 5 modèles climatique) alors qu’il est entre 0.2 m et 0.5 m dans les vallées humides. Pour les modèles CFDL-CM2.1 et GISS-MODEL-ER l’impact sur le rabattement de la nappe est faible. Par ailleurs, le débit moyen mensuel de la Somme et de ses principaux affluents diminuerait à 2 l’horizon 2065. La moyenne des 7 modèles montre que le débit d’étiage à exutoire du bassin de la Somme serait réduit de -23% avec cependant des disparités entre les modèles (-33.69% pour ARPV3 et -8.5% pour GISS). La baisse est plus marquée dans l’Avre avec un débit d’étiage réduit de -32% (moyenne des 7 modèles). Les incertitudes inhérentes aux modèles climatiques rendent l’exploitation de ces résultats assez difficiles pour élaborer une stratégie d’adaptation. Des travaux complémentaires sur l’évaluation des incertitudes sont nécessaires pour le développement d’un plan de gestion de la ressource. Les simulations réalisés en utilisant les données de projection des prélèvements à l’horizon 2070 du BIPE montrent que la baisse des prélèvements AEP et Industrie, entraine une légère hausse du niveau moyen de la nappe (5 à 6 cm) à l’échelle du bassin de la Somme. L’impact est visible surtout dans le Santerre notamment à l’amont de la Luce, et dans le secteur du l’Ingon et localement au droit des captages d’eau. 3 SOMMAIRE 1. INTRODUCTION____________________________________________________ 7 2. CONTEXTE DE L’ETUDE ET DESCRIPOTION DU MODELE HYDRODYNAMIQUE DU BASSIN DE LA SOMME ____________________ 10 2.1. CADRE GEOLOGIQUE....................................................................................................... 10 2.2. CADRE HYDROGEOLOGIQUE ........................................................................................ 11 2.3. LE MODELE HYDRODYNAMIQUE DU BASSIN DE LA SOMME............................. 12 3. ANALYSE DES DONNEES D’ ENTREE DU MODELE ET DESCRIPTION DES SIMULATIONS ____________________________________________________ 17 3.1. ANALYSE DES VARIABLES CLIMATIQUES ................................................................ 17 3.1.1. PRECIPITATIONS ........................................................................................................................ 17 3.1.2. EVAPOTRANSPIRATION ............................................................................................................. 19 3.1.3. PRELEVEMENTS ......................................................................................................................... 21 4. RESULTATS DES SIMULATIONS____________________________________ 23 4.1. IMPACT DU CHANGEMENT CLIMATIQUE ................................................................. 23 4.1.1. SUR LA RECHARGE DE LA NAPPE DE LA CRAIE .......................................................................... 23 4.1.2. SUR LA PIEZOMETRIE DE LA NAPPE ........................................................................................... 26 4.1.2.1. Approche cartographique .................................................................................................... 26 4.1.2.2. Evolution des niveaux piézométriques ................................................................................. 26 4.1.3. IMPACT SUR LE DEBIT DES COURS D ’EAU ................................................................................. 32 4.2. IMPACT DES PRELEVEMENTS ....................................................................................... 34 4.2.1. IMPACT SUR LE NIVEAU DE LA NAPPE ....................................................................................... 34 4.2.2. IMPACT SUR LE DEBIT DES COURS D ’EAU . ................................................................................ 37 - CONCLUSION _____________________________________________________ 39 - BIBLIOGRAPHIE ___________________________________________________ 41 4 Table des illustrations Figure 1 : Extention du modèle hydrodynamique du bassin de la Somme. ................................ 13 Figure 2 : Exemple de calage du débit de la Somme à Abbeville et du niveau de la nappe dans la Somme aval................................................................................................................................. 14 Figure 3 : Exemple de calage du débit de l’Hallue à Bavelincourt et du niveau de la nappe dans le sous bassin de l’Hallue................................................................................................................ 15 Figure 4 : Exemple de calage du débit de l’Avre à Moreuil et du niveau de la nappe dans le sous bassin l’Avre. ............................................................................................................................... 15 Figure 5 : Evolution des précipitations moyennes mensuelles dans le bassin de la Somme pour les 7 modèles climatiques (temps présent et temps futur)................................................................... 18 Figure 6 : Pourcentage de variation des précipitations pour les 7 modèles climatiques. ........... 19 Figure 7 : Evolution de l’évapotranspiration potentielle moyennes mensuelles pour les 7 modèles climatiques (temps présent et temps futur). ................................................................................ 20 Figure 8 : Pourcentage de variation de l’évapotranspiration potentielle pour les 7 modèles climatiques................................................................................................................................... 21 Figure 9 : Variation par rapport au modèle SAFRAN de la recharge moyenne annuelles calculées pour les 7 modèles climatiques (le temps present). .................................................................... 24 Figure 10 : Variation en pourcent de la recharge moyenne annuelle pour l’ensemble des modèles climatiques (temps futur par rapport au présent). ....................................................................... 24 Figure 11: Cartes de variation en pourcent de la recharge moyenne annuelle pour les 7 modèles climatiques................................................................................................................................... 25 Figure 12 : Cartes de variation (en %) de la piézométrie moyenne entre la période 2046-2065 et la période 1961-1991 pour les 7 modèles climatiques.................................................................... 28 Figure 13 : Cartes de variation (en %) de la piézométrie minimale d’étiage entre la période 2046- 2065 et la période 1961-1991 pour les 7 modèles climatiques................................................... 29 Figure 14 : Localisation des piézomètres analysés sur fond topographique. ............................. 30 Figure 15 : Evolution moyenne mensuelle de la piézométrie calculée au droit du piézomètre Millencourt en Panthieu ( Somme aval)....................................................................................... 30 Figure 16 : Evolution moyenne mensuelle de la piézométrie calculée au droit du piézomètre Cardonnette (Amiens Nord)......................................................................................................... 30 Figure 17 : Evolution moyenne mensuelle de la piézométrie calculée au droit du piézomètre Huppy (Vimeu). ....................................................................................................................................... 31 Figure 18 : Evolution moyenne mensuelle de la piézométrie calculée au droit du piézomètre Hancourt( Haute Somme)............................................................................................................ 31 Figure 19 : Evolution moyenne mensuelle de la piézométrie calculée au droit du piézomètre Lignières Chatelin ( Bassin de la Selle)....................................................................................... 31 Figure 20 : Evolution moyenne mensuelle de la piézométrie calculée au droit du piézomètre Hangest en Santerre