Etude de la variabilité spatio-temporelle des crues alpines en climat changeant

Laboratoire(s) de rattachement : IGE

Encadrant : Bruno Wilhelm

Co-encadrant : Benoit Hingray

Niveau de formation & pré-requis :
-  Compétences avancées en R,
-  Connaissances et/ou intérêt en modélisation climatique et hydrologique,
-  Intérêt / curiosité pour la paléoclimatologie

Mots-clés : Extrême hydrologique, Modélisation climatique et hydrologique, Millénaire, Alpes

Les extrêmes hydrométéorologiques tels que les crues de rivières sont des risques naturels à l’origine d’impacts étendus sur les socio-écosystèmes. Dans le contexte du changement climatique, la fréquence et l’ampleur de ces événements devraient changer, ce qui constitue un enjeu de plus en plus important pour les sociétés et leurs développements. Cependant, les processus climatiques menant à de tels événements sont encore mal compris, en particulier dans les zones de montagne qui sont le lieu de processus présents sur des gammes d’échelles spatiales et temporelles très larges. Mieux comprendre ces processus et évaluer avec précision les évolutions des risques demeurent donc des enjeux prioritaires pour la communauté scientifique et les parties prenantes.

L’objectif global de ce stage est de mieux comprendre la variabilité des crues alpines en relation avec les changements climatiques, et plus particulièrement de tester la capacité des modèles climatiques à correctement simuler des changements de la fréquence de crues en climat changeant. Il est cependant difficile d’entreprendre cette évaluation car les données in-situ (par exemple les données de précipitation ou de débit) couvrent rarement plus de quelques décennies, ce qui rend difficile l’identification de changements significatifs de fréquence de crue. Dans ce contexte, ce stage propose une approche originale et innovante qui s’appuie sur l’étude conjointe i) d’observations long-terme de crues issues de l’étude d’archives naturelles et ii) de simulations climatiques couvrant l’ensemble du dernier millénaire (PMIP3).

L’étude se concentrera sur une sélection de grands bassins versants des Alpes (France, Allemagne, Italie) soumis à différentes influences climatiques, pour lesquels la variabilité d’occurrence de crues est connue au cours du dernier millénaire grâce à des reconstitutions sédimentologiques. Le stagiaire mettra en place une chaîne de modélisation climatique (application de la méthode ANALOG aux sorties PMIP) puis hydrologique (GR4J) afin de simuler la variabilité hydrologique au cours du dernier millénaire. La confrontation des séries « observées » et ainsi « simulées » permettra alors de discuter la capacité des modèles à reproduire la variabilité des crues en climat changeant et des forçages associés.

Ce stage sera effectué au sein de l’équipe HMCIS de l’IGE, et profitera des données collectées dans le cadre du projet international PAGES Floods Working Group. Il bénéficiera également du cadre programmatique du projet CDP Trajectories, de l’IDEX UGA.

Pour candidater : Adresser un CV et une lettre de motivation par email à l’adresse ci-dessous
bruno.wilhelm univ-grenoble-alpes.fr
benoit.hingray univ-grenoble-alpes.fr