Modélisation des flux d'eau et d'énergie dans le bassin de la Seine

La gestion des ressources en eau et de l’environnement est une tâche difficile. Sous l’effet du changement climatique,la gestion deviendra encore plus difficile. En ce qui concerne l’environnement, le changement climatique présente unrisque pour les systèmes aquatiques ainsi que pour l’écologie du bassin. Notre compréhension des ressources eneau provient des modèles hydrologiques. Grâce à ces modèles, nous pouvons estimer le bilan hydrique d’une zoned’étude et également utiliser ces modèles pour comprendre le transport des polluants afin de protéger l’environnement.Jusqu’à récemment, les modèles hydrologiques ne comprenaient que les processus d’écoulement de l’eau. Cependant,le changement climatique se manifeste par l’augmentation de la chaleur et des températures dans l’atmosphère. L’impactde l’atmosphère sur les systèmes fluviaux et les ressources en eau souterraine est encore incertain. Cette thèse dedoctorat vise à combler cette lacune dans la littérature qui est le manque de quantification de l’impact du changementclimatique sur la rivière et les ressources en eau souterraine. Pour cela, nous combinons deux modèles qui simulentla surface proche (ORCHIDEE), les eaux souterraines et la rivière (CaWaQS) pour estimer le bilan hydrique et le bilanénergétique. Nous appliquons notre modèle au bassin de la Seine, qui fournit de l’eau à plus de 16 millions de personnes.Nous projetons également notre approche combinée aux conditions climatiques futures afin d’évaluer les changementspossibles dans les régimes de débit et de température de l’eau dans le bassin de la Seine.Water resources and environmental management are challenging tasks. Under the impact of climate change, managementwill become even more difficult. With respect to the environment, climate change poses risk to aquatic systems aswell as the ecology of the basin. Our understanding of water resources comes from hydrological models. Using suchmodels we can estimate the water budget of a study area and also use these models to understand the transport ofpollutants for environmental protection. Until recently, the hydrological models included only the processes of water flow.However, climate change shows itself by the increases in the heat and temperatures in the atmosphere. The impact ofthe atmosphere on river systems and groundwater resources is still uncertain. This PhD thesis aims to address this gapin the literature which is the lack of quantification of the impact of climate change on the river and groundwater resources.To achieve this, we combine two models that simulate near surface (ORCHIDEE), groundwater and river (CaWaQS) toestimate the water budget and energy balance. We apply our model to the Seine basin, which supplies water to more than16 million people. We also project our combined approach to future climate conditions to assess the possible changes inthe water flow and temperature regimes in the Seine basi