Les rivières se réchauffent aussi rapidement que l'atmosphère

Une étude de l’EPFL et du WSL Institut pour l’étude de la neige et des avalanches SLF constate une hausse régulière de la température des cours d’eau en Suisse, mettant les écosystèmes sous stress et engendrant une potentielle limitation de l’utilisation de leurs eaux dans l’industrie nucléaire et hydroélectrique.

Pendant longtemps, la fonte des neiges et des glaciers a permis de limiter le réchauffement des ruisseaux suisses de conserver toute l’année une température relativement basse. Cet équilibre est désormais malmené par la survenue de brutales hausses de températures durant l’été. En particulier depuis les années 2000. En 2018, des poissons ont même dû être déplacés dans des ruisseaux de plus haute altitude en Suisse, afin de leur éviter une mort certaine par surchauffe, manque d’eau et propagation de maladies. Que s’est-il passé?

Voilà l’une des questions auxquelles le Laboratoire de sciences cryosphériques (CRYOS) de l’EPFL, le WSL Institut pour l’étude de la neige et des avalanches SLF, l’UNIL,l’UNIBE et le centre Crealp ont souhaité répondre dans une étude qui vient de paraître dans la revue Hydrology and Earth System Sciences. En analysant l’évolution de la température et du débit des rivières dans toute la Suisse depuis 1979 (33 stations de mesure) et 1999 (52 stations de mesure), les chercheurs ont constaté une hausse moyenne de 0,33 degré par décennie depuis 1980, et de 0,37 degré par décennie ces 20 dernières années.

«Les cours d’eau en Suisse se réchauffent à une vitesse égale à 95% à celle du réchauffement de l’air, c’est l’une des surprises de notre étude», précise Adrien Michel, doctorant au Laboratoire CRYOS et premier auteur de la recherche. «Nous pensions jusqu’ici que la fonte des neiges et des glaciers et le passage des eaux dans les lacs compensaient la hausse des températures de l’atmosphère générale en plaine. Ce n’est plus le cas.»
Les chercheurs ont par ailleurs constaté une baisse du débit d’eau de -3% ces 40 dernières années en moyenne et de -10% ces 20 dernières années. Si la tendance se poursuit, on peut s’attendre à une augmentation des températures accentuée des cours d’eau durant l’été, car ils seront moins volumineux. Surtout une fois que le réservoir d’eau que représentent les glaciers sera vidé.

Effet de seuil
Pour le chercheur, il faudra désormais tenir compte de ces paramètres, autant dans les prévisions météorologiques que dans les stratégies d’adaptation aux changements climatiques, surtout pour la faune et la flore. «Les gens pensent souvent qu’un ou deux degrés ne changent rien. En réalité, ces écosystèmes ne sont pas suffisamment résilients pour franchir certains seuils de températures plusieurs fois par année, en particulier durant l’été. Et cela se produira bien plus souvent avec un réchauffement de quelques degrés», précise Adrien Michel. Ainsi, les hausses globales de températures, allant jusqu’à 2 degrés l’hiver et 4 degrés l’été, mettent tout l’écosystème sous stress. Pour le chercheur, déplacer des poissons représente une solution, mais cela revient également à perturber un autre écosystème – alpin, en l’occurrence – sans en connaître les conséquences.


Modèle en libre accès

Les centrales nucléaires suisses sont impactées par la hausse des températures des cours d’eau en Suisse. En 2018 toujours, la centrale de Mühleberg avait dû réduire sa production durant l’été afin de se conformer aux prescriptions légales, car la température de l’Aar qui la refroidit était déjà trop chaude.
Cette nouvelle étude s’inscrit dans un projet de recherche global financé par l’Office fédéral de l’environnement, Hydro-CH2018, qui vise à combler nos lacunes sur les impacts du changement climatique sur les ressources en eau de la Suisse. A noter encore que les chercheurs ont développé un modèle mathématique en libre accès et une méthodologie claire afin de pouvoir comparer leurs résultats avec d’autres sets de données.

Références

Adrien Michel, Tristan Brauchli, Michael Lehning, Bettina Schaefli and Hendrik Huwald, “Stream temperature and discharge evolution in Switzerland over the last 50 years: annual and seasonal behaviour”, Hydrology and Earth System Sciences, 10 January 2020.


Auteur: Sandrine Perroud
Source: EPFL