Balances de agua y calor en la marisma de Doñana | Bilans d'eau et chaleur au marais de Doñana

[Departement_IRSTEA]Eaux [TR1_IRSTEA]QUASARE<br/>IV Jornadas de Ingeniería del Agua, Córdoba, ESP, 21-/10/2015 - 22/10/2015

International audience

French. Le marais de Doñana est une zone humide de reconnue importance écologique, principalement comme lieu de pas, élevage et hivernage d'oiseaux européens et africains. Située dans les provinces de Huelva et Séville, l'actuel marais naturel s'étend sur environ 300 km2 dans la marge droite de l'embouchure de la rivière Guadalquivir. Sa conformation est le résultat du colmatage de l'ancien estuaire de la rivière, et présente une pratique absence de relief avec l'occurrence de procès annuels d'inondation et dessiccation qui se prolongent typiquement de mi automne à mi été.Les ressources en eau, y compris les eaux superficielles et souterraines, sont un facteur clé dans cette zone protégée, car elles constituent la base stratégique pour le maintien des écosystèmes en général, et en particulier des environnements de marais, les lagunes côtières et les cours d'eau. L'eau est un élément essentiel dans le façonnement de ce territoire, reconnue comme base stratégique de maintien et développement, à la fois écologiquement et économiquement et territorialement (CICCP 1977, Junta de Andalucía, 2010). Les marais du Guadalquivir ont souffert dans le siècle dernier, un certain nombre d'impacts qui ont considérablement réduit leur étendue et ont affecté leur fonctionnement naturel et qualité hydrique. Après l'accident minier d'Aznalcollar en 1998, les travaux de restauration sur la quantité et la qualité des apports en eau au marais et de sa fonction hydrologique naturelle se sont intensifiés. L'institut de recherche Flumen UPC-CIMNE a participé à cet effort en mettant en ½uvre le modèle numérique à deux dimensions Iber, qui permet d'identifier les champs de vitesses et de profondeurs de l'eau dans le marais face à différents scénarios de simulation (Dolz et al. 2006;. Bladé et al. 2014; Ramos-Fuertes et al. 2013), le suivi des plans d'eau et les communautés végétales par télédétection (Marti Cardona 2014; Marti-Cardona et al. 2010) et l'étude hydrométéorologique et des fluxes d'eau et chaleur en surface (Ramos-Fuertes 2012; Prats et al. 2012). Compte tenu de la nécessité d'approfondir la connaissance de la limnologie du marais, il est d'intérêt d'étudier le bilan thermique de celui-ci et de comprendre les processus d'échange de chaleur qui y ont lieu pour plusieurs raisons. Tout d'abord, la température est l'une des variables physiques les plus importantes dans les milieux aquatiques, qui affecte un grand nombre de paramètres de qualité et aux réactions chimiques et biologiques qui s'y déroulent. Par conséquent, l'évolution, la distribution et l'écologie des organismes aquatiques est profondément affecté par la température. Étroitement liée à elle est le régime du rayonnement solaire sur la surface et à l'intérieur de la colonne d'eau, le principal déterminant de la structure thermique de la masse d'eau et la détermination du développement des organismes aquatiques photosynthétiques. Enfin, une composante du bilan thermique de grande importance, en particulier dans le domaine de Doñana, est l'évapotranspiration, flux commun aux bilans hydriques et de chaleur, qui est le principal responsable de la vidange et dessiccation du marais, affectant la disponibilité d'eau et à l'hydropériode ou durée de l'inondation.Ce document présente les principaux résultats de l'étude du bilan thermique en surface du marais inondé. L'étude du bilan thermique a été basé sur une large base de données hydrométéorologiques prélevés à des intervalles de 10 minutes par un réseau de six stations de mesure situées dans des zones du marais sans végétation et opérationnelle entre 2006 et 2010. Cette information a permis caractériser, à différentes échelles de temps, le comportement thermique du marais de Doñana en analysant son hydrométéorologie à partir des fluxes de chaleur se produisant à la surface. Ainsi, il a été possible de caractériser et modéliser les flux de radiation solaire et terrestre, le stockage de chaleur dans l'eau et dans le sol inondé et les processus de transfert de chaleur entre la surface de l'eau et l'atmosphère.Les résultats montrent un grand couplage thermique de l'eau du marais aux conditions atmosphériques. Le principal apport de chaleur dans le système est la radiation solaire nette, qui détermine en grande partie le rayonnement net global (solaire et terrestre) sur la surface de l'eau. À l'échelle de temps horaire, l'apport de chaleur est principalement investi dans le chauffage de la colonne d'eau, mais la compensation des gains et les pertes de chaleur pendant la journée et la nuit, respectivement, produisent de faibles valeurs quotidiennes nettes de chaleur cumulée par unité de surface du marais. La disponibilité d'eau n'étant pas un facteur limitant, la chaleur résiduelle est principalement investie dans l'évaporation, qui est la principale perte d'eau dans le marais et explique en grande partie sa vitesse de vidange. Dès le mois de mars, on observe des processus quotidiens de stratification thermique et de mélange de la colonne d'eau, qui modifient le comportement thermique du marais au court terme. Le rôle du sol inondé dans le bilan thermique de l'eau diminue avec la stratification et l'importance de l'inondation, étant réduit la plupart du temps analysé.