Sylvain Kuppel's seminar, IPGP

Mapping the hydrological states of the critical zone: towards an interdisciplinary model-data approach

Abstract

L’étude du fonctionnement des systèmes hydrologiques allie progressivement la traditionnelle analyse temporelle des lois entrée-sortie (p. ex. comparant précipitation et débit des rivières) à un suivi explicite de “quelle eau” transite à un endroit et moment donnés. Ces deux approches, complémentaires pour comprendre les processus de la zone critique dont l’eau est l’agent commun, peuvent respectivement reposer sur l’utilisation de variables d’état clés comme le stock et l’âge de l’eau (depuis son entrée dans le système). La mesure de ces quantités étant généralement difficile, l’information contenue dans les observations de terrain peut crucialement contraindre des modèles basés sur les processus, ceux-ci permettant ensuite de simuler en continu tous les états internes du système. Cette cartographie de la dynamique hydrologique de la zone critique est ici illustrée dans deux petits bassins versants très différents (haute latitude et tropical). L’analyse explore l’espace des états de stockage puis intègre l’âge de l’eau pour caractériser la dynamique saisonnière, comparant distinguant en particulier sur les différent types de sorties (évaporation du sol, transpiration, cours d’eau) et des spécificités entre sous-unités du bassin versant. Des limitations sont discutées, mettant en avant l’importance de la richesse unique d’un réseau d’observatoires de la zone critique tel qu’OZCAR pour systématiser et affiner cette approche.