Modélisation de l’assèchement dans des réseaux de rivières intermittents par couplage d’un modèle hydrologique spatialisé avec un algorithme deRandom Forest

International audience

French. Le modèle hydrologique J2000 permet de simuler les débits et un ensemble de variables hydrologiques de manière spatialisée dans les bassins versants. Cependant, ce modèle n’intègre pas l’ensemble des processus permettant de simuler un assèchement complet du lit de la rivière. Pour pouvoir étudier l’évolution de l’intermittence sous changement climatique dans 6 réseaux de rivières intermittents européens, le modèle hydrologique J2000 a été couplé avec un modèle de classification Random Forest (RF) entraîné avec des données observées d’intermittence. A partir de variables hydrologiques simulées par J2000, le modèle RF simule l’état d’écoulement (en écoulement ou à sec) pour chaque tronçon de rivière au pas de temps journalier.Ce poster questionne la capacité du modèle couplé J2000-RF reposant sur un algorithme d’IA à représenter les états d’assèchement des rivières et de prédiredes évolutions futures. Un premier résultat porte sur la sensibilité du modèle aux différentes sources de données d’entraînement (mesures de débits, pièges à photos, sciences participatives, images satellites, expertise locale). Cette analyse de sensibilité montre une variabilité importante de la dynamique saisonnière d’assèchement simulée selon le type de données d’entraînement et montre l’intérêt de combiner les différentes sources de données pour réduire l’incertitude.Un deuxième résultat porte sur la capacité du modèle à extrapoler des états d’écoulement en dehors de sa période d’entraînement, sous des scénarios de changement climatique. En particulier, on s’intéresse à la possibilité de simuler des transitions d’un régime d’écoulement perenne vers un régime intermittent dans les tronçons de rivières. Les résultats montrent que le modèle parvient à simuler ce type de points de bascule. Les simulations réalisées avec le scénario SSP5-8.5 montrent une diminution de la proportion de rivières avec écoulement pérenne de 5 à 38 % à l’horizon 2071-2100 dans les 6 sites d’études.