Impacts climatiques induits par un lac artificiel: apport de l'analyse spatial sous R

International audienceLa région des chotts, large dépression salée située au Sud de la chaîne montagneuse Atlas Aurès, s'étend entre le Nord Est de l'Algérie et le Sud de la Tunisie. Ces chotts, situés pour la majorité au dessous du niveau de la mer et vu la nature du terrain (sédiments argileux couverts de croûtes de sels et de gypse) et le climat aride de la zone, forment des étendues d'eau salée partiellement immergées pendant la saison pluvieuse mais sont à sec et couverts par une mince pellicule de sels durant le reste de l'année. L'idée de créer dans ces chotts une "Mer intérieure" date de 1874 et consiste à ramener par le biais d'un canal les eaux de la Méditerranée depuis le golfe de Gabes jusqu'à la région des Chotts, en transformant cette dernière en une mer intérieure de plusieursmilliers de kilomètres pouvant être commune entre les deux pays (la Tunisie et l'Algérie). Cette idée n'a jamais pu être concrétisée malgré les quelques tentatives (pendant les années 1950 et 1980) des deux gouvernements cités ci-dessus, de plus l'impact climatique de la création éventuelle de cette mer n'a pas été approfondie. Dans cette étude nous cherchons, par voie de modélisation, à simuler les impacts climatiques (effets sur les températures de surface, précipitations, régimes des vents ...etc) que pourraient induire l'aménagement d'une étendue d'eau (lac artificiel) au niveau de Chott El Jérid (Sud de la Tunisie) provoquant son inondation partielle par les eaux du Golfe de Gabes, faisant recours à un modèle climatique régional (WRF) et un ensemble d'outils d'analyses spatiales offerts par le logiciel R. L'idée repose sur des comparaisons entre le climat de la région simulé sans lac (en conditions actuelles du terrain : simulations de contrôle) et le climat régional simulé en présence de ce plan d'eau artificiel (simulations “perturbées”) sur la période entre 1991 et 2011. Un modèle numérique de Terrain (MNT) de Chott El Jérid et ses environs a été ainsi crée par le modèle climatique WRF à partir des données géographiques de surface fournies par le système d'observation “MODIS” à une résolution spatiale de 30 secondes d'arc. Le MNT (altitudes et pentes) ainsi que l'index d'occupation dominante du sol (Land Use Index), la fraction d'occupation (Land Use Fraction) et la nature du terrain (Land/Sea Mask : terre ou eau) au niveau du Chott ont été par la suite modifiés afin de créer virtuellement le lac. Ces modifications ont été effectuées grâce à un panel d'extensions (packages) dans R dédiées à l'analyse spatial : « sp », « rgdal », « rgeos » et « maptools » (mais essentiellement le "package sp"). Dans un premier temps, nous avons procédé à la création d'un polygone spatial géoréférencé représentant le lac et défini par quatre sommets, ce polygone a été par la suite superposé à la maille du modèle climatique permettant de repérer les points de grille à l'intérieur du polygone et de calculer la géométrie du recouvrement (calcul des proportions du lac pour les points de grille concernés). Les pentes ont été ramenées à la valeur zéro, les altitudes à une valeur minimale, le masque de terrain à la valeur zéro (surface en eau) et l'index d'occupation du sol à la valeur 21 (ce qui correspond à la catégorie “Lakes” dans MODIS), dans un second temps. Une deuxième série de simulations climatiques a été lancée suite à ces modifications permettant ainsi de prouver un changement probable du climat de la région suite à l'introduction de ce plan d'eau