Construction d'une base de données d'indicateurs des changements globaux sur l'estuaire de la Gironde - Sepanso
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Construction d’une base
de données
d’indicateurs des changements globaux
sur l’estuaire de la Gironde
Fiches - indicateurs
Septembre 2016
Cette étude a bénéficié du soutien financier de :
72 rue Riquet bat A
31000 Toulouse
Tél 05 61 62 50 68
E-mail eaucea@eaucea.fr
1/37
EAU ET CHANGEMENT CLIMATIQUE DANS L'ESTUAIRE DE LA GIRONDE
Des effets en cascade
HAUSSE DES TEMPERATURES
EFFETS PRECIPITATIONS
Température
Précipitations et hydrologie
TENDANCES
en hausse
Niveau Débits des
de l'océan fleuves
en baisse
pas de tendance nette, ou
? incertitudes
Population et usages de l'eau
Besoins en eau de
Salinité Position du Tempêtes, l'agriculture, de la forêt, du
? dans bouchon ? crues, submersions vignoble
l'estuaire vaseux marines
? Besoins en eau potable
Canicules
LES EFFETS
Biodiversité estuarienne Ressource en eau
Ressource disponible
Evolution des communautés de poissons,
d'oiseaux, de la faune et flore de Pression des prélèvements sur le milieu
l'estuaire
Sensibilité des cours d'eau aux pollutions
Effets sur les migrations piscicoles ?
Aménagement des cours d'eau
18 indicateurs de suivi
à l'échelle de l'estuaire de la Gironde
L'ELEVATION DE LA TEMPERATURE ATMOSPHERIQUE
1
Première cause des changements globaux
L'ELEVATION DE LA TEMPERATURE ATMOSPHERIQUE
2
Des nuances locales ?
Climat L'AUGMENTATION DE LA TEMPERATURE DES EAUX DE
3
RIVIERE ET DE L'ESTUAIRE
4 LES PRECIPITATIONS
5 LES TEMPETES ET LES INONDATIONS DANS L'ESTUAIRE
6 L'AUGMENTATION DU NIVEAU DE L'OCEAN
Débits des cours
d'eau et niveau 7 HYDROLOGIE DE LA GARONNE ET DE LA DORDOGNE
de la mer HYDROLOGIE DES PETITS COURS D'EAU : exemple de la Jalle
8
de Ludon
Salinité et 9 LA SALINITE DE L'ESTUAIRE
positionnement
du bouchon 10 LA DYNAMIQUE DU BOUCHON VASEUX ET LA TURBIDITE
vaseux dans
LA DYNAMIQUE DU BOUCHON VASEUX ET L'OXYGENE
l'estuaire 11
DISSOUS
12 LES EFFETS SANITAIRES SUR LA POPULATION : LES CANICULES
L'AGRICULTURE
13
Les calendriers de culture
Répercussions LE VIGNOBLE
sur les usages de 14
Evolution du "bioclimat" typique du vignoble bordelais
l'eau
LA FORÊT
15
Un puit à carbone conditionné par la ressource en eau
L'ALIMENTATION EN EAU POTABLE
16
Economies d'eau et changement climatique
Répercussions 17 L'EVOLUTION DES COMMUNAUTES PISCICOLES
sur la
biodiversité 18 L'EVOLUTION DES COMMUNAUTES D'OISEAUX
3/37
Les indicateurs du changement climatique et de ses effets dans l'estuaire
L'ELEVATION DE LA TEMPERATURE ATMOSPHERIQUE
Première cause des changements globaux
Le changement climatique s'illustre en premier lieu par l'évolution des températures sur une longue
période. Le réchauffement est visible en analysant les températures moyennes annuelles, et leur écart par
rapport à la "normale". La normale se définit comme la température moyenne calculée sur une période de
Contexte référence de 30 ans. La période de référence prise en compte ici est 1960-1990. Cela permet de couvrir une
période ancienne, notamment les situations rencontrées avant les années 1980, qui semblent globalement
marquer un "tournant" dans l'évolution de plusieurs indicateurs (température de l'air, de l'eau, débits des
cours d'eau).
Tendances et
Sur les 30 dernières années, +0.35°C par décennie à Bordeaux-Mérignac en température moyenne
année 2015
Ecart à la normale des températures annuelles à Bordeaux Mérignac
°C (période de référence : 1960-1990)
21
20
Température maximum
19
18
17
16
15
Température moyenne Selon cet indicateur, l'année
14
2015 est la 5e année la plus
13 chaude du siècle
12
11
10
9 Température minimum
8
7
6
5
1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020
Tendances générales
A Bordeaux-Mérignac, sur un siècle (1911 - 2015), l'élévation de la température s'est ressentie sur les températures
moyennes, mais aussi sur les températures les plus chaudes et les plus froides atteintes. Ce phénomène s'accélère. Par
exemple sur les 30 dernières années, les températures moyennes ont augmenté de +0.35°C par décennie. Les
températures minimales ont augmenté encore plus rapidement, de +0.45°C par décennie.
La même tendance est relevée au niveau mondial, mais avec une amplitude deux fois moins grande. D'après le 4e rapport
du GIEC, "la vitesse moyenne du réchauffement au cours des 50 dernières années (+0.1 à+ 0.16°C par décennie) est
environ le double de la pente moyenne pour les 100 dernières années".
Sur le graphe ci-dessus représentant les écarts de température à Bordeaux-Mérignac par rapport à la normale, les 30
dernières années ressortent nettement. Depuis 1988, les températures moyennes sont constamment restées supérieures à
la normale. L'écart a été de 1.1°C en moyenne.
L'année 2015
Elle a été une des années les plus chaudes de ces 15 dernières années, que ce soit pour les températures minimales,
moyennes ou maximales (et en particulier pour les maximales). L'excédent mesuré par rapport à la normale sur les
températures moyennes la place au 5e rang des années les plus chaudes depuis 1912 (début du suivi météorologique à
Bordeaux-Mérignac).
4/37
Conséquences sur l'eau
Le réchauffement global explique l'évolution de beaucoup d'autres indicateurs déterminants pour la gestion de l'eau. Il
induit des répercussions en cascade, qui pour certaines se mesurent déjà, pour d'autres sont probables :
- Augmentation de la température des eaux fluviales et estuariennes (très liées à la température de l'air), avec des enjeux
de production d'énergie (CNPE Blayais), de changements dans la biodiversité estuarienne...
- Impacts sur l'agriculture : augmentation des besoins en eau des forêts et des cultures, impacts variables et incertains sur
les maladies et ravageurs, impacts sur les rendements (-5 à -55% au niveau national, sur les grandes cultures lors des
épisodes de 1976 et 2003).
- Augmentation des besoins en eau des populations ?
5/37
Les indicateurs du changement climatique et de ses effets dans l'estuaire
L'ELEVATION DE LA TEMPERATURE ATMOSPHERIQUE
Des nuances locales ?
Sur la frange littorale on distingue plusieurs différentes "ambiances climatiques" selon qu'on se situe sur le
littoral, au bord du fleuve, dans le vignoble, en forêt ou en ville. Le réchauffement s'observe-t-il partout de la
Contexte même manière ?
Tendances et La tendance générale sur la façade atlantique et dans la forêt des Landes est la même qu'à
année 2015 Bordeaux : le réchauffement global s'observe depuis la fin des années 1980
Ecart à la normale des températures annuelles au Cap-Ferret Ecart à la normale des températures annuelles à Cazaux
°C (période de référence : 1960-1990) °C (période de référence : 1960-1990)
21 21
20 20
19 Température maximum 19 Température maximum
18 18
17 17
16 16
15 Température moyenne 15
14 14 Température moyenne
13 13
12 12
11 11
10 10
9 9 Température minimum
8 Température minimum 8
7 7
6 6
5 5
1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020
Tendances générales
Comme sur la fiche précédente, les graphes ci-dessus représentent l'écart des températures annuelles à la
normale (calculée sur lapériode de référence 1960-1990). L'évolution d'ensemble constatée à Bordeaux l'est
aussi aux stations Météo-France du Cap-Ferret (sur la cote) et de Cazaux (en pleine forêt des Landes). Ces sites
sont pris à titre illustratifs puisqu'en dehors du périmètre du SAGE Estuaire. Ce sont les seules stations locales
offrant une chronique suffisamment longue pour se prêter à l'exercice des tendances.
Au passage, ces graphes illustrent les microclimats entre le littoral (plus tempéré et régulé, sous l'influence de
l'océan) et l'intérieur des terres (Cazaux, avec surtout des températures minimales plus froides : la normale est
inférieur de 2°C à celle du Cap Ferret!). La différence sur les températures maximales est plus légère.
L'année 2015
Comme à Bordeaux, elle a été une des années les plus chaudes de ces 15 dernières années, notamment au Cap -
Ferret.
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Les indicateurs du changement climatique et de ses effets dans l'estuaire
L'AUGMENTATION DE LA TEMPERATURE DES
EAUX DE RIVIERE ET DE L'ESTUAIRE
Une augmentation progressive des températures minimales de l'eau de la Gironde est observée depuis le
début du suivi dans les années 1970, attestant d'une modification globale et vraisemblablement durable du
paramètre le plus fondamental en écologie. Ce changement s'observe aussi en amont de l'estuaire, dans le
domaine fluvial.
Contexte La température de l'eau dans l'estuaire est un paramètre central, moteur de beaucoup d'autres. Elle
conditionne notamment la teneur en oxygène de l'eau (plus une eau est fraîche, plus elle est riche en
oxygène), et l'oxygène est le moteur de nombreux processus chimiques et biologiques qui se déroulent dans
l'eau : respiration, dégradations par les micro-organismes, ... La température influence donc la faune et la
flore aquatiques, les migrations des poissons qui franchissent l'estuaire pour rejoindre la mer ou les rivières,
la qualité de l'eau...
Le réchauffement tendanciel de l'estuaire de la Gironde est visible.
Tendances et
L'année 2015 est au 4e rang depuis 1970, en termes d'écart à la normale de la température de l'eau
année 2015 à Bordeaux
Ecart à la normale de la température estivale moyenne de la Garonne à
°C
Bordeaux (période de référence : 1970-2000)
5
4
3
2
Modélisation 1
0
-1
-2
-3
1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020
Source : Modélisation Sturieau®
°C Températures moyennes annuelles de la Dordogne à Gardonne et de la Garonne à Couthure
18
17 Dordogne Garonne
16
15
Pente = 0.02 °C/an
Mesure 14
13
Pente = 0.06 °C/an
12
11
10
1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030
Source de
Source : Calcul à partir du SIE Adour-Garonne (réseau : réseau de mesure
suivi Agence SIEAdour-Garonne)
de l'eau Adour-Garonne
7/37
Tendances générales
Le 1er graphe représente la température de l'eau modélisée sur le long terme, indirectement à partir de la
température atmosphérique (source : Modèle Sturieau®). Cette méthode permet de retracer des chroniques
longues et continues de données.
Le 2e graphe présente l'évolution des températures mesurées sur la Garonne et la Dordogne en amont du
système estuarien. Les relevés ne sont pas continus (ils sont souvent mensuels), mais ils ont l'avantage d'être
anciens. Ils confirment les tendances lourdes au réchauffement sur 45 ans (1970-2015).
La différence de comportement thermique entre la Garonne et la Dordogne (réchauffement moins net)
nécessite cependant une analyse plus fine. Cela permettrait éventuellement de distinguer les impacts de
différentes activités humaines (hydroélectricité sur la Dordogne, nucléaire sur la Garonne, rôle des nappes
alluviales, …).
Ce réchauffement n'est pas corrélé avec le débit, mais avec la température atmosphérique. Les projections
planétaires prévoient la prolongation de cette tendance. Les eaux marines ont également une influence
modératrice sur la température de l'estuaire, car leur température est beaucoup plus stable que celle des eaux
fluviales durant l'année.
L'année 2015
La température estivale moyenne de la Garonne à Bordeaux a été en 2015 une des plus chaudes depuis le début
de la période modélisée à Bordeaux. C'est la 4e année la plus chaude après 2003, 2006 et 2005. Cela s'explique
directement par la température de l'air observée alors.
Conséquences :
▪ Incidences sur la faune et la flore aquatiques : modification des écosystèmes chaque espèce étant adaptée à
une plage de température, moins bonne oxygénation de l'eau. Les crises thermiques ou canicule aquatique
peuvent être à l'origine de rupture dans les peuplements aquatiques.
▪ Incidences sur la qualité de l'eau : des cours d'eau "en bonne santé" hébergent une faune, une flore et des
micro-organismes capables d' "absorber" une part des pollutions qui les atteignent par auto-épuration. Des
cours d'eau plus chauds, moins bien oxygénés, seront moins aptes à gérer les rejets polluants reçus.
8/37
Les indicateurs du changement climatique et de ses effets dans l'estuaire
LES PRECIPITATIONS
A l'échelle nationale comme locale, il existe une grande variabilité des précipitations d'une année sur l'autre.
Années sèches, années humides, évènements exceptionnels ; c'est une composante du climat qui réagit peu
Contexte aux changements globaux, pour l'instant en tendance. La poursuite des études statistiques portant sur les
évènements exceptionnels (tempêtes, orages) complètera les connaissances à l'avenir.
Les précipitations en baisse significative en septembre et octobre, depuis l'état des lieux du SAGE
Tendances et
année 2015 2015 : une année déficitaire du point de vue de la pluviométrie, en particulier au printemps et à l'automne
mm Ecart à la normale des précipitations du printemps mm Ecart à la normale des précipitations de l'été
(période de référence : 1960-1990) (période de référence : 1960-1990)
300
200
250
150
200
100
150
50
100
0
50
-50 0
-100 -50
-150 -100
Pas de données Pas de données
-200 -150
1911
1915
1919
1923
1927
1931
1935
1939
1943
1947
1951
1955
1959
1963
1967
1971
1975
1979
1983
1987
1991
1995
1999
2003
2007
2011
2015
2019
1911
1915
1919
1923
1927
1931
1935
1939
1943
1947
1951
1955
1959
1963
1967
1971
1975
1979
1983
1987
1991
1995
1999
2003
2007
2011
2015
2019
mm Ecart à la normale des précipitations de l'automne mm Ecart à la normale des précipitations d'hiver
(période de référence : 1960-1990) (période de référence : 1960-1990)
400 250
200
300 150
200 100
50
100 0
-50
0
-100
-100 -150
-200
-200
-250
-300 Pas de données -300 Pas de données
1911
1915
1919
1923
1927
1931
1935
1939
1943
1947
1951
1955
1959
1963
1967
1971
1975
1979
1983
1987
1991
1995
1999
2003
2007
2011
2015
2019
1911
1915
1919
1923
1927
1931
1935
1939
1943
1947
1951
1955
1959
1963
1967
1971
1975
1979
1983
1987
1991
1995
1999
2003
2007
2011
2015
2019
Tendances générales
Au cours du XXe siècle, aucune tendance nette ne se dégage sur la pluviométrie à Bordeaux, par rapport aux
normales saisonnières. Certains cycles semblent survenir régulièrement (succession de plusieurs années sèches
ou pluvieuses). On peut toutefois noter que :
- les printemps très déficitaires en pluie semblent plus fréquents depuis 2000. Cela a été le cas pendant 6
années successives, de 2001 à 2006. Pour cette saison, le minimum historique bordelais a été atteint en 2011.
- le même constat se dégage en hiver.
Cette succession d'années déficitaires a eu des conséquences importantes sur la gestion et le partage de l'eau
(voir plus loin).
Concernant les évènements pluvieux exceptionnels, leur recensement complet et leur caractérisation sera
disponible à partir de 2017 (intensité des tempêtes, aire d'influence, fréquence, tendances...). Cela permettra
d'étudier le tendances et les statistiques de façon plus fiable au niveau national et régional.
9/37L'année 2015
2015 est une année déficitaire en pluie sur l'ensemble de l'année, en particulier au printemps et à l'automne.
Les derniers déficits équivalents remontent à 2003, 2006 ou 2011 pour le printemps, et à 1988 et 1953 pour
l'automne.
Ce manque de précipitations a été compensé par des pluies hivernales et surtout estivales plus proches de la
normale, qui ont permis de passer l'étiage en satisfaisant globalement la demande en eau. C'est la particularité
de l'année 2015 : les précipitations ont été inférieures aux normales de saison, notamment au printemps. Ce
déficit en apport météorique a entraîné une entrée en étiage précoce qui a nécessité du soutien d’étiage et des
restrictions de prélèvement dès le mois de juillet. A partir du mois d’août les précipitations ont été proche des
normales et elles ont permis de diminuer la tension sur la ressource en eau.
Conséquences sur l'eau
Les pluies automnales, hivernales et printanières sont stratégiques pour la recharge des nappes et des rivières.
Elles déterminent la ressource disponible durant la période d'étiage (période estivale). La succession d'années
"sèches" renforce la tension sur le partage de la ressource en eau durant cette période, où se concentre une
part importante des besoins et notamment les besoins d'irrigation.
Crédit photo : Fotomelia (image libre de droit)
10/37Les indicateurs du changement climatique et de ses effets dans l'estuaire
LES EFFETS SANITAIRES SUR LA POPULATION :
LES CANICULES
De très fortes chaleurs le jour et la nuit pendant au moins trois jours consécutifs ; c'est la définition d'une
canicule. En Gironde, les "seuils biométéorologiques" définis sont une température minimale nocturne de
21°C et une température maximale de 35°C (20 et 35°C en Charente maritime). Les canicules surviennent le
plus souvent entre le 15 juillet et le 15 août.
Contexte En 2003 est survenue une canicule exceptionnelle, la plus sévère enregistrée en France depuis 1947, en
durée et en intensité. Elle a eu des conséquences sanitaires pour les personnes les plus sensibles. Aucun
épisode caniculaire d'une ampleur équivalente ne s'est reproduit depuis.
Depuis, le suivi prévisionnel des températures s'est renforcé du 1er juin au 31 août dans le cadre du Plan
National Canicule. Il s'active au 1er juin et permet de déclencher au besoin 4 niveaux :
1 Vei l l e du 1e r a u 31 a oût
Averti s s e ment cha l e ur. Acti vée dès que l e s tempéra ture s a ugmentent.
Vei l l e renforcée permetta nt a ux di fférents s e rvi ces de l 'Eta t de s e pré pa rer
2 à une monté e en cha rge en vue d'un éventue l pa s s a ge a u ni ve a u 3 et de
renforce r l es a cti ons de communi ca ti on l oca l e s e t ci bl é es (e n pa rti cul i er l a
vei l l e de wee k-end et de jour féri é )
Mi s e e n ga rde et a cti ons (ni ve a u "MIGA"). El l e es t décl enchée pa r l e pré fet
3 en ca s de prévi s i on de va gue de cha l eur
Mobi l i s a ti on ma xi ma l e. El l e e s t décl enché e pa r l e 1er mi ni s tre qua nd
4 l ors que l a s i tua ti on e s t jugée exce pti onnel l e et dépa s s e l e cha mp
s a ni ta i re .
Tendances et Des nuits et des journées "caniculaires"* plus fréquentes depuis les années 1980
année 2015 L'année 2015 est au 6e rang sur le XXe siècle
Nombre de jours et de nuits "caniculaires"
Nombre de nuits caniculaires (T°C > 21 °C) Nombre de jours caniculaires (T°C > 35 °C) Pas de données
35
30
25
20
15
10
5
0
1911
1914
1917
1920
1923
1926
1929
1932
1935
1938
1941
1944
1947
1950
1953
1956
1959
1962
1965
1968
1971
1974
1977
1980
1983
1986
1989
1992
1995
1998
2001
2004
2007
2010
2013
2016
2019
11/37Tendance générale
Le réchauffement climatique est net au cours du 20e siècle. La survenue de jours et de nuits "caniculaires"*
est devenue plus fréquente depuis les années 1980, au point qu'il en survient quasiment chaque année. En
comparaison, entre 1950 et 1970 cela restait exceptionnel.
* (approche simplifiée ici sur 24h - au sens sanitaire, une canicule est le maintien de températures très
chaudes sur 3j consécutifs)
En 2015
L'année 2015 est au 6e rang sur le dernier siècle, en nombre de nuits et de journées très chaudes. En 2015,
on compte 3 nuits isolées où la température n'est pas retombée sous 21°C (en comparaison, 15 nuits en
2003), et 6 journées où elle s'est maintenue au-dessus de 35°C (contre 16 journées en 2003).
Le plan national canicule de 2015 est consultable ici : http://travail-
emploi.gouv.fr/IMG/pdf/Instruction_PNC_2015.pdf
Bilan des activations du plan canicule en Gironde depuis 2003
Après la canicule de 2003 un autre épisode de canicule s'est produit en juillet 2006, important mais moins
intense. Il a conduit au déclenchement du niveau 3 "MIGA" (Mise en garde et Actions). Trois périodes
d'alerte (niveau 2) ont été déclenchées en 2013, 2014 et 2015, sur de courtes durées, en raison de
températures chaudes mais moins intenses qu'une canicule.
Conséquences sur l'eau
La première conséquence des épisodes de canicules est sanitaire.
Besoin accru en eau pour compenser l'évapotranspiration exceptionelle des cultures agricoles
(généralement, périodes de forte tension sur la ressource en eau)
Effets exceptionnels sur les milieux aquatiques : plus complexes à apprécier.
Niveau Durée Actions
16 a u 27 jui l l et
3 12 j 2006
Mi s e en Ga rde et Acti ons
Averti s s ement cha l eur. Acti vée dès que l es
2 1j 31 jui l l et 2013 tempéra tures augmentent. Vei l l e renforcée
permetta nt a ux di fférents s ervi ces de l 'Eta t de s e
prépa rer à une montée en cha rge en vue d'un
2 1j 16 jui l l et 2014 éventuel pa s s a ge a u ni vea u 3 et de renforcer l es
29 jui n a u 4 a cti ons de communi ca ti on l oca l es et ci bl ées (en
2 6j jui l l et 2015 pa rti cul i er l a vei l l e de week-end et de jour féri é)
12/37Les indicateurs du changement climatique et de ses effets dans l'estuaire
LES TEMPETES ET LES INONDATIONS DANS L'ESTUAIRE
Tempête Martin de 1999, tempête Klaus de 2009, tempête Xynthia de 2010… Les tempêtes les plus récentes
sont restées gravées dans les mémoires. Ces évènements sont ceux qui ont eu la plus grande extension
spatiale au cours des 35 dernières années.
Au niveau national, d'après les études climatiques de Météo-France on note une forte variabilité
interannuelle depuis 1980, en termes de surfaces affectées par chaque tempête majeure (graphe 1). La
période d’analyse est trop courte pour pouvoir dégager une tendance, mais les tempêtes ont été moins
nombreuses pour la décennie en cours, malgré l’occurrence d’événements forts tel que Xynthia en 2010.
Contexte
L'occurrence des inondations de l'estuaire, qui sont corrélées aux précipitations, peut également être
analysée. Toutefois leur survenue est le résultat complexe de plusieurs facteurs concommittants
(hydrologie, vents, coefficients de marée, surcote...), qui rend complexe l'analyse de tendances. Le
Référentiel Inondations Gironde développé par le SMIDDEST recense les principaux évènements. L'étude
préalable réalisée en 2006 recense et évalue les inondations survenues sur la période 1930 -2015, mis à jour
en 2015 par le Smiddest (graphe n°2).
Graphe 1 - Surfaces affectées
par les tempêtes
remarquables au niveau
national
Source : Météo-France
Coefficient Débit max
Débit max Garonne Vent max
Date de marée Dordogne Type
maximum (m3/s) (m3/s) (km/h)
01/02/2014 114 2600-2700 [Pour aller plus loin
A partir de 2017, un indicateur plus complet faisant le bilan des tempêtes en France, et régionalement en
Aquitaine, devrait être disponible sur un site grand public édité par Météo-France, en projet :
- recensement des tempêtes
- variabilité de la fréquence des tempêtes
- descriptif de chaque tempête (sévérité, surface des territoires couverts,...)
- analyse des tendances.
14/37Les indicateurs du changement climatique et de ses effets dans l'estuaire
L'AUGMENTATION DU NIVEAU DE L'OCEAN
Pour la communauté scientifique, l'évolution du « niveau moyen » des océans sur le très long terme fournit
des informations fondamentales sur le rôle climatique des océans et leur circulation générale. Cette
évolution s’exprime en mm/an.
Pour les habitants du littoral et des rives de l’estuaire, elle semble très faible comparée aux amplitudes
Contexte journalières de la marée, qui sont 1 000 fois plus importantes.
Le niveau de la mer dans l'estuaire de la Gironde est suivi au Verdon (station de Port Bloc), depuis les années
1960. Pour le remettre en perspective sur le long terme, il est utile de le croiser avec d'autres références
nationales et mondiales :
- les enregistrements du marégraphe de Brest, une référence historique qui offre 150 ans de données.
Avec ce recul sur une longue période, il permet de visualiser la nette tendance à la hausse. Brest fut un des
premiers "spots" pour l'étude du niveau de la mer, puisque des astronomes y réalisèrent les premières
observations en 1679. Un très gros travail universitaire de dépouillement des archives marégraphiques sur
rouleaux de papier a permis de construire une chronique de données informatisées entre 1846 et 1996. Le
projet SONEL permet de continuer à actualiser cette donnée.
- le suivi de l’océan à l'échelle mondiale. Grâce aux missions altimétriques, le niveau moyen global des
océans est calculé de façon continue depuis janvier 1993. Les satellites Sentinel-3 de l'Agence spatiale
européenne permettront de mettre à disposition des pays européens de manière normalisée et continue
des informations sur le sol, les océans, le traitement de l'urgence, l'atmosphère, la sécurité et le changement
climatique. Le programme est en cours de mise en place (2016, 2017).
Tendances et Moyenne annuelle du niveau de la mer : + 28 cm en un siècle
année 2015 Les océans sont montés de + 4 cm depuis 2006
Evolution en mm
Brest moyenne annuelle Brest moyenne sur 20 ans
(base 100 moyenne entre
Brest moyenne provisoire depuis 2005 Port Bloc : entrée estuaire de la Gironde
1845 et 1864) Océan monde - base 100 en 1993
400
350
300
250
Marégraphe de
Brest
200
150
100
Satellite
50
0
1845 1855 1865 1875 1885 1895 1905 1915 1925 1935 1945 1955 1965 1975 1985 1995 2005 2015 2025
15/37Tendances générales
Aujourd’hui, la projection tendancielle pour le moyen terme est de +60 cm en 2100.
Conséquences sur l'eau
L’effet sur la salinité devrait être encore peu observable sur les nappes souterraines littorales, mais sans doute
plus sur la remontée du biseau salé dans l’estuaire en période d’étiage. Plus insidieux, elle pourrait induire une
évolution des phénomènes d’érosion et de dépôt qui pourra transformer le trait de côte, les modalités de
gestion des ouvrages à la mer et le fonctionnement des marais littoraux. L'effet sur les submersions marines
pourrait être important.
Crédit photo : SMIDDEST notamment
16/37Les indicateurs du changement climatique et de ses effets dans l'estuaire
HYDROLOGIE DE LA GARONNE ET DE LA
DORDOGNE
Les débits fluctuent beaucoup d'une année à l'autre. Les tendances ne peuvent s'analyser que par périodes
de plusieurs années. La référence retenue est la période de 30 ans 1971-2000. Le suivi des stations
hydrométriques (de débit) de Tonneins (Garonne), Bergerac (Dordogne), Abzac (Isle) et Bones (Dronne) est
Contexte disponible sur cette période. L'addition des ces débits donne une image juste des apports en eau douce à
l'estuaire. Le fait le plus marquant est la raréfaction apparente des années plus humides que la moyenne.
Les débits arrivant à l'estuaire sont le reflet d'une combinaison de processus : précipitations sur le bassin
versant, évaporation, prélèvements par les usages, soutien d'étiage...
Une hydrologie en baisse tendancielle :
Tendances et
en moyenne chaque année de 2001 à 2015, 5,7 milliards de m3 d'eau douce en moins par rapport à
année 2015 la période de référence 1971-2000, soit -19% d'eau douce
Ecarts entre débit moyen de l'année et débit moyen 1970-2000 sur la Gironde, La Garonne et la Dordogne :
Ecart entre le débit moyen annuel et le module 1970/2000
mᶟ/s La Gironde à Ambes
600
400
200
0
-200
-400
Période de référence Période récente
-600
1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020
Ecart entre le débit moyen annuel et le module 1970/2000 Ecart entre le débit moyen annuel et le module 1971/2000
mᶟ/s La Garonne à Tonneins mᶟ/s La Dordogne à Bergerac
300 300
200 200
100 100
0 0
-100 -100
-200 -200
-300 -300
-400 Période de référence Période récente Période de référence Période récente
-400
1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020
Evaluation du respect du débit objectif d'étiage de 1970 à 2015 :
Débit minimum estival de la Garonne à Tonneins
m³/s
DOE respecté DOE non respecté DOE
250
200
150
100
50
0
17/37Evolution du débit naturalisé de la Garonne en étiage (Débit moyen mensuel et débit moyenné sur 20 ans), hors influence du soutien d'étiage et des
prélèvements). Comparaison avec la projection Imagine 2030 Irstea ("baisse de l'hydrologie naturelle à l'horizon 2030") :
Tendances
Depuis les années 1980 les années déficitaires apparaissent plus fréquentes sur la Garonne à Tonneins. Cela a
été le cas de 2005 à 2012. Vis-à-vis du respect du débit objectif d'étiage, la décennie 2000 est également la plus
critique des 5 dernières décennies, avec 10 années successives où ce débit n'a pu être respecté, malgré la
gestion d'étiage mise en oeuvre.
Sur la Dordogne le contexte est différent : le respect du DOE est systématique du fait de la gestion
hydroélectrique pratiquée, et on note quelques années d'hydrologie excédentaires dans les années 1990 et
2000.
Evolution de la situation par rapport au scénario tendanciel simulé en 2030 :
Une étude prospective réalisée en 2010 projette une baissse des débits qui serait très sensible à l'horizon 2030.
En étiage, l'impact des activités de prelèvements ou de soutien d'étiage est très important et masque les
tendances naturelles du bassin versant. Cependant, lorsque l'on reconstitue les débits naturels de ces dernières
annnées, nous constatons que la baisse tendancielle suit bien la trajectoire projetée en juillet-août. Sur la fin
d'étiage (septembre, octobre), la baisse de l'hydrologie, d'abord moins importante que prévue, s'accentue ces
dernières années dans des proportions "plus pessimistes".
L'année 2015
Le déficit hydrologique sur la Garonne est élevé, même s'il reste inférieur à celui des années sèches
précédentes. Sur l'année, ce sont 4,7 milliards de m 3 d'eau qui manquent par rapport à la moyenne.
Conséquences sur l'eau
Ressource en baisse, exigences en hausse : la gestion d'étiage sera un enjeu renforcé.
Crédit photo: SMEAG
18/37Les indicateurs du changement climatique et de ses effets dans l'estuaire
HYDROLOGIE DES PETITS COURS D'EAU :
exemple de la Jalle de Ludon
Les petits cours d'eau sont naturellement très sensibles aux
changements globaux. Lorsque leur débit d'étiage se compte en
quelques dizaines de litres/s, une faible réduction de débit peut
rapidement entraîner des assecs, temporaires ou chroniques.
Contexte Ces affluents peuvent être suivis comme "témoins" des effets du
changement climatique. Un affluent de la Garonne est ici pris en
exemple : La Jalle de Ludon, au Pian-Médoc. Le suivi de ses La Jalle de Ludon
débits est fait en tête de bassin versant dans un environnement
naturel forestier, peu influencé.
Tendances et
Des écoulements annuels en baisse :
année 2015
Ecart entre le débit moyen annuel et le module
l/s
La Jalle de Ludon au Pian-Médoc
200
150
100
50
0
1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020
-50
-100
-150
-200
Tendances générales
Le suivi des débits de ce cours d'eau depuis 1973 montre une tendance nette à la baisse de l'hydrologie
moyenne. En particulier les débits moyens ont été quasiment chaque année déficitaires sur la dernière
décennie. L'exemple de la Jalle de Ludon est probablement représentatif d'une grande partie des petits cours
d'eau médocains non réalimentés. La situation est probablement amplifiée sur les cours d'eau influencés par des
prélèvements.
L'année 2015
Après deux années humides, la Jalle de Ludon est à nouveau en déficit hydrologique (~ 3 millions de m3) par
rapport à sa moyenne historique.
Conséquences sur l'eau
Des assecs estivaux plus fréquents, plus précoces.
Une modification de l'écosystème de la rivière et de ses abords (possible déconnexion de l'alimentation en eau
des forêts alluviales humides).
Une moindre attractivité pour les anguilles.
19/37Les indicateurs du changement climatique et de ses effets dans l'estuaire
LA SALINITE DE L'ESTUAIRE
Qu'est-ce qui détermine la salinité de l'estuaire ?
De fortes valeurs de salinité dans l'estuaire peuvent traduire deux situations : l’invasion de l'estuaire par les
eaux marines lors de la marée montante, et/ou une moindre dilution par les eaux douces fluviales en
période d'étiage. Les débits d'étiage de la Dordogne et de la Garonne , qui déterminent les apports d'eau
douce à l'estuaire, ainsi que les coefficients de marée sont donc des facteurs importants.
Saisonnalité
Les valeurs maximales de salinité sont atteintes en été et en automne. Printemps et hiver présentent des
salures nettement moins importantes. La zone la plus à enjeux est centrée autour de la Garonne aval qui
Contexte présente désormais une salinité marquée de juin à décembre, alors qu'historiquement la limite
administrative de salure des eaux était fixée au bec d'Ambès.
Enjeux
Il existe un gradient de salinité entre l'amont et l'aval de l'estuaire. La salinité peut atteindre 10 g/l à Pauillac.
L'enjeu est important pour les cultures et l'élevage de marais, pour gérer la salinité des sols. Pour l'irrigation,
au-dela de 5 g/l l'eau n'est plus exploitable.
En amont du bec d'Ambes (confluence Garonne-Dordogne), la salinité dépasse 0.5g/L à Bordeaux quand le
débit fluvial est inférieur à 250 m3/s en Garonne et à 150 m3/s en Dordogne.
Tendances et
L'hydrologie fluviale a maintenu de faibles salinités ces 3 dernières années à Bordeaux
année 2015
Indicateur annuel de salinité de la Garonne à Bordeaux
(données mesurées par le réseau MAGEST)
salinité g/L max moy min
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022
Tendances générales
Les données présentées ici sont celles mesurées par le réseau MAGEST à Bordeaux, de 2005 à 2015. Elles ne font
pas ressortir de tendance globale, mais illustrent les fortes variabilités annuelles, et notamment l'effet des
années d'étiage sévère (faible débits fluviaux en étiage) sur les maximums de salinité atteints. Ainsi en 2006 et
2011, des pics ont été atteints à plus de 2g/L à Bordeaux.
Sur le long terme ce paramètre pourrait aussi être impacté par la remontée du niveau des océans.
L'année 2015
L'hydrologie favorable des 3 dernières années constatée sur la fiche précédente a les mêmes effets sur la
salinité. Les salinités sont restées dans la fourchette basse des valeurs enregistrées par MAGEST depuis 2005,
notamment en raison des débits élevés du 1er trimestre.
Conséquences sur l'eau
Un risque potentiellement plus fort pour la continuité de production de l'eau industrielle, et pour les sols
agricoles dans les marais.
Source des données : réseau MAGEST (financements AEAG ; SMIDDEST ; SMEAG ; EPIDOR ; CNPE-Blayais; GPMB ; BORDEAUX METROPOLE; Conseil Régional
ALPC; Le département de la Gironde; IRSTEA; CNRS; Université Bordeaux)
20/37Les indicateurs du changement climatique et de ses effets dans l'estuaire
LA DYNAMIQUE DU BOUCHON VASEUX ET LA
TURBIDITE
Le bouchon vaseux (ou zone de turbidité élevée) est un phénomène naturel dans les estuaires, mais
particulièrement marqué en Gironde. Il est issu de mécanismes physiques d’accumulation de Matières En
Suspension (MES) en fonction du débit des fleuves et de la marée. Plusieurs facteurs influencent la
dynamique de ce bouchon vaseux, qui se déplace selon le débit des fleuves et la marée. Les nombreux
travaux de recherche et d'études ont permis de préciser les gammes de débits favorisant sa présence à
Contexte Bordeaux, ou au contraire son recul vers l'océan.
Au centre de l'estuaire (Pauillac), ce phénomène est peu marqué par la saison, contrairement aux zones aval
de la Dordogne et de la Garonne. Le bouchon vaseux est présent à Bordeaux pendant 5 à 8 mois quand le
débit de la Garonne est durablement inférieur à 250 m3/s. A Libourne il est présent de 2 à 5 mois, surtout
en fin d'été quand le débit de la Dordogne est durablement inférieur à 100 m3/s.
Tendances et En tendance, une présence plus précoce et plus longue du bouchon vaseux dans la partie aval des
année 2015 fleuves Garonne et Dordogne :
Nombre de jours en plus ou en moins de présence du bouchon vaseux à
Jours
200 Bordeaux par rapport à la moyenne 1971/2000
150
100
50
0
-50
-100
-150
1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020
Les turbidités maximales atteintes sont fluctuantes d'une année sur l'autre :
Indicateur de variation du maximum de turbidité à Bordeaux (moyenne
100%)
+
130%
T
120% u
r
110% b
i
100% d
i
90% t
é
80%
-
70%
1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020
21/37Après 2 années consécutives de retour à la normale, le bouchon vaseux se réinstalle à Bordeaux
pendant 170 jours. Les turbidités les plus élevées s'observent à Libourne :
Variations saisonnières et interannuelles d'oxygène dans l'estuaire de la Gironde
Données MAGEST 2013-2015
NTU Pauillac Bordeaux Libourne
12000
10000
8000
6000
4000
2000
0
novembre-13
novembre-14
janvier-14
novembre-15
janvier-15
décembre-13
février-14
mars-14
décembre-14
février-15
décembre-15
avril-14
mai-14
août-14
septembre-14
octobre-14
mars-15
juin-14
juillet-14
avril-15
mai-15
août-15
septembre-15
octobre-15
juin-15
juillet-15
Tendances générales
L'intensité du phénomène dépend du débit fluvial et de la succession des crues et des étiages (périodes de bas
débits). Or, le régime des fleuves montre ces dernières années une tendance à une entrée de plus en plus
précoce dans les débits d’étiage, avec pour conséquence une présence plus précoce et plus longue du bouchon
vaseux dans la partie aval des fleuves. L'année 2015 est typiquement dans cette lignée.
L'année 2015
On y compte plus de 170 jours de débit favorable à l'installation du bouchon vaseux à Bordeaux, soit 70 jours de
plus que sur la moyenne de référence 1971-2000.
Conséquences sur l'eau
Le phénomène de bouchon vaseux est une contrainte supplémentaire pour la gestion de la qualité de l'eau et
pour les milieux aquatiques. Dans sa zone de présence le taux d'oxygène dissous est très faible en période
d'étiage, ce qui peut amplifier temporairement l'impact des rejets d'assainissement. Le milieu est en effet moins
apte à "absorber" les rejets polluants sans conséquence néfaste. Les poissons estuariens qui rencontrent cet
obstacle sont également limités dans leurs déplacements ou leur migration.
Source des données : réseau MAGEST (financements AEAG ; SMIDDEST ; SMEAG ; EPIDOR ; CNPE-Blayais; GPMB ; BORDEAUX METROPOLE; Conseil Régional
ALPC; Le département de la Gironde; IRSTEA; CNRS; Université Bordeaux)
22/37Les indicateurs du changement climatique et de ses effets dans l'estuaire
LA DYNAMIQUE DU BOUCHON VASEUX ET
L'OXYGENE DISSOUS
Le bouchon vaseux (ou zone de turbidité élevée) est un phénomène naturel dans les estuaires, mais
particulièrement marqué en Gironde avec une présence toujours plus précoce et plus longue du bouchon
vaseux dans la partie aval du fleuve. Il est le siège de réactions chimiques complexes de dégradation de la
matière organique, entraînant une consommation d’oxygène importante qui destabilise la qualité de l'eau et
les écosystèmes.
Au droit de Bordeaux, la responsabilité de la pollution urbaine dans la consommation d'oxygène dans l'eau
estuarienne serait de l’ordre de 30% en étiage, répartis en 20% issus des stations d'épuration et 10% issus
Contexte des déversoirs d'orage. Le reste (soit 70% environ) est lié à des mécanismes hydrologiques, thermiques et
sédimentaires, tous sensibles au changement climatique.
Le réseau de mesures MAGEST installé depuis 2005 montre ainsi à l’étiage de très faibles concentrations en
oxygène dissous en Garonne, de l’ordre de 2 à 4 mg/l sur un linéaire de fleuve pouvant atteindre 70km. Sur
ces mêmes périodes, les valeurs observées sur la Dordogne sont sensiblement supérieures, de l’ordre de 4 à
6 mg/l.
Le SAGE Estuaire de la Gironde définit des objectifs à atteindre pour atténuer les impacts
environnementaux de ces situations. Les objectifs sur la Garonne sont :
- Objectif 1 : ne pas descendre sous 5 mg/l d'oxygène dissous pendant plus de 9j consécutifs dans l'année
- Objectif 2 : supprimer les situations où l'oxygène dissous descend sous 3 mg/l.
A titre d'exemple, certains mécanismes migratoires du saumon ont été mis en relation avec la présence et la
qualité de l'eau dans le bouchon vaseux.
Les mesures sont un outil précieux. Les modélisations permettent d'analyser ces situations, de remonter
dans le temps et de compléter les manques de mesures.
Tendances et
Depuis 2007, l'objectif 1 du SAGE n'a été respecté que 3 années sur 9 :
année 2015
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
4 30 52 5 6 28 4 8 9 0 76 9 20 48 2 12 29 19 16 22 4 0 28 -999 -999 -999 -999 -999 2020
En particulier, il n'est pas respecté en 2015 : du 4 au 31 juillet, soit pendant 28 jours consécutifs,
l'oxygène se maintient en deça de 5 mg/L :
Graphe 1 Variations saisonnières et interannuelles d'oxygène dans l'estuaire de la Gironde
Données MAGEST 2013-2015
mg/l Pauillac Bordeaux Libourne
16
2015
14
12
10
8
6 Objectif 1 du SAGE : ne pas rester
5 mg/l
plus de 9j consécutifs sous cette
4
3 mg/l
Objectif 2 du SAGE : pas de valeur
2
inférieure à 3 mg/l
0
octobre-14
octobre-15
novembre-13
décembre-13
janvier-14
février-14
mars-14
décembre-14
avril-14
mars-15
juin-14
juillet-14
septembre-14
novembre-14
janvier-15
février-15
avril-15
novembre-15
décembre-15
juin-15
juillet-15
septembre-15
août-14
août-15
mai-14
mai-15
23/37En revanche l'objectif 2 (supprimer les situations de crise sévère, sous 3 mg/l) est atteint :
Analyse détaillée :
Graphe 2 : nombre de jours (consécutifs ou non) où les différents seuils d'oxygène sont
franchis à Bordeaux
3 mg/l 4 mg/l 5 mg/l 6 mg/l
140
120
100
80
60
40
20
0
source : Modélisation Sturieau® valorisant les données MAGEST
Globalement, la précocité des périodes à risque se confirme :
Graphe 3 : date du franchissement du seuil 5 mg/l d'O2 à Bordeaux
sept. Pas de franchissement du seuil 5 mg/l
21-août
15-août
07-août
05-août 03-août
août 01-août 01-août
26-juil.
22-juil. 21-juil.
19-juil.
19-juil. 18-juil.
13-juil. 15-juil.
12-juil.
juil. 03-juil. 01-juil.
27-juin
24-juin
12-juin
juin
1992 1996 2000 2004 2008 2012 2016 2020
source : Modélisation Sturieau® valorisant les données MAGEST
Tendances générales
Le graphe 2 illustre surtout la variabilité de la situation de l'oxygène dissous à Bordeaux selon les années, sous l'influence
de différentes conditions hydrologiques et thermique notamment.
Depuis 2007, l'objectif de ne pas descendre plus de 9 jours consécutifs par an sous le seuil de 5mg/L a été rarement atteint.
Les situations les plus défavorables ressortent sur les années les plus sèches, faisant ressortir l'influence importante des
débits de la Garonne dans la qualité de l'eau estuarienne à Bordeaux. Les situations de crise n'ont probablement pas pu
être évitées lors de l'étiage sévère de 2003 (5 jours sous 3mg/L d'O2 dissous d'après le modèle Sturieau®), comme en 2006
(5 jours) et en 2005 (1 jour). Cette situation ne s'est plus répétée ensuite ; c'était un second objectif du SAGE, qui est
atteint.
Les améliorations du système d’assainissement de la métropole Bordelaise, et le soutien d'étiage des fleuves permettent
d'amortir les situations néfastes pour le milieu, mais le risque pourrait néanmoins augmenter sous l'effet de la hausse des
températures et de la baisse des débits naturels. On estime que pour compenser l'impact sur l'oxygène d'une augmentation
de température de +1°C, il faut + 15 m3/s en Garonne en période d'étiage.
Le graphe 3 met en évidence une entrée en situation sensible de plus en plus précoce pendant l'été à Bordeaux.
24/37L'année 2015
Le seuil de 5 mg/L d'oxygène dissous à Bordeaux a été franchi pour la 1ère fois très tôt, le 1er juillet, situant 2015 au 4e rang
des années les plus "précoces" depuis 1992. Le dernier épisode de chute de l'oxygène est survenu le 31 août. Cela confirme
que la problématique se concentre sur la période d'étiage. Durant l'étiage 2015, l'oxygène dissous s'est maintenu sous le
seuil de 5 mg/L pendant environ 20% du temps.
Graphe 1 : Source des données : réseau MAGEST (financements AEAG ; SMIDDEST ; SMEAG ; EPIDOR ; CNPE-Blayais; GPMB ; BORDEAUX
METROPOLE; Conseil Régional ALPC; Le département de la Gironde; IRSTEA; CNRS; Université Bordeaux)
Graphes 2 et 3 : les données sont issues de la modélisation Sturieau®, valorisant les mesures du réseau MAGEST. L'intérêt est de reconstituer une
longue chronique de données pour fiabiliser l'analyse des tendances.
25/37Les indicateurs du changement climatique et de ses effets dans l'estuaire
L'AGRICULTURE
Les calendriers de culture
Semis, récoltes, vendanges plus précoces : les effets du changement climatique sur l'agriculture s'observent
déjà. En Poitou-Charentes, l’Observatoire Régional sur l'Agriculture et le Changement cLimatiquE (ORACLE)
suit l'indicateur de date moyenne des semis de maïs.
Contexte Le suivi des dates de vendanges sur le long terme est également un bon indicateur de l'effet du
réchauffement climatique. Issu de l'archivage historique réalisé par un domaine viticole de l'appellation
Saint Emilion depuis 1892, il est intégré aux indicateurs nationaux sur le changement climatique (indicateurs
de l'ONERC - Observatoire National sur les Effets du Réchauffement Climatique).
Tendances et
La date moyenne des semis de maïs avance de 6,5 jours par décennie :
année 2015
Evolution des dates de semis du maïs entre 1994 et 2013 (moyenne régionale)
source : ORACLE Poitou-Charentes
Les vendanges dans le Bordelais : 15 jours plus précoces en 2014 que dans les
années 1990 :
Dates de début des vendanges à Saint-Emilion de 1892 à 2014
31 oct.
15 oct.
30 sept.
14 sept.
30 août
15 août
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