Le powerpoint de Jean-François Berthoumieu lors du dîner-débat sur l'eau et le climat.

1. L’Eau, notre Or Bleu pour s’adapter au changement climatique en synergie entre le monde rural et le monde urbain © JFB - ACMG Dr. Jean-François Berthoumieu ACMG AGRALIS Services Aérodrome Agen 47520 – Le Passage – France Tel. 00 33 553 77 08 48 [email_address] [email_address] Agen Lundi 14 Novembre 2011

3. Cliquer ici www.acmg.asso.fr Cliquer là pour les suivis irrigation et les conseils en ligne

4. L’irrigation de précision pour une meilleure valorisation de la ressource en eau Se poursuit jusqu’en 2011 avec TELERIEG

5. Neuf Partenaires du Sud-Ouest de l’Europe

6. maxima + 2 °C en 25 ans Le changement climatique est bien là!

7. De seulement 360 à plus de 1300 mm par an à Agen Mais sans tendance à la baisse! Avec des conséquences sociales, économiques et environnementales lors de chaque sécheresse

8. Pinatubo EFFET DES GAZ ET AEROSOLS DES VOLCANS SUR LA PLUIE ? CUMUL sur 27 mois

10. L’atmosphère est l’enveloppe gazeuse qui entoure la Terre. Par rapport au rayon de la Terre (6370km) elle est très fine, environ 80 Km. C’est cette enveloppe gazeuse qui piège la chaleur du soleil en créant un effet de serre

11. Travaux du CNRS, Mme Valérie Masson-Delmotte

12. Atmosphère Atmosphère Effet de Serre + CO² = - 2W/m² D’où recherche d’un nouvel équilibre à une température un peu plus élevée / 236 W/m² + NH4 = - 1W/m² 342 W/m 2 Rayonnement Solaire incident moyen visible Océans Continents 103 W/m 2 Rayonnement solaire réfléchi 174 W/m 2 21 W/m 2 68 W/m 2 10 W/m 2 54 W/m 2 20 W/m 2 154 W/m 2 89 W/m 2 130 W/m 2 14 W/m 2 239 W/m 2 Rayonnement terrestre infrarouge Bilan radiatif moyen de la Terre

13. Ce réchauffement climatique, va t’il se poursuivre?

15. Les arbres en sont témoin! D’après Leroy Ladurie Histoire du Climat depuis l’An Mil 1117 Chronologie des croissances du chêne d'après Hollstein 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 822 872 922 972 1022 1072 1122 1172 1222 1272 1322 1372 1422 1472 1522 1572 1622 1672 1722 1772 1822 1872 1922 Grossissement en 1/100 de mm Epaisseur annuelle en 1/100 mm Moyenne lissée 11 ans Moyenne lissée 22 ans Moyenne lissée 36 ans Moyenne lissée 178 ans

16. D’après Leroy Ladurie Histoire du Climat depuis l’An Mil Dryas

17. Des glaciers de plus de 4 km d’épaisseur pour remonter 400 000 ans

18. Maxi 300 ppm il y a 325 000 ans + 3°C - 8°C Mini 180 ppm

19. Alors qu’aujourd'hui on en mesure 378 et que l’on risque d’atteindre 500! 378 Jamais observé sur terre depuis 3.5 millions d’années, du temps des dinosaures

20. Estimation du taux de CO² depuis 45 millions d’années à partir des sédiments De: Understanding Earth’s Deep Past, Lessons for Our Climate Future National Research Council of nationa Academies. USA 2011 www.national-academies.org

21. Notre planète a souvent été plus chaude qu’aujourd’hui! De: Understanding Earth’s Deep Past, Lessons for Our Climate Future National Research Council of national Academies. USA 2011 www.national-academies.org

22. Hypothèse d’évolution du CO² atmosphérique selon les sédimentologues Ce ne serait pas pour 100 ans mais pour 10 000 ans et on serait d’ici 1000 ans comme durant l’Eocéne ou la Terre était beaucoup plus chaude

23. Températures à la surface de la Terre à l’Eocène, il y a 40 millions d’année quand il y avait plus de 1000 ppm de CO² comparé à aujourd’hui 37°C à l’équateur soit 9°C en + A nos latitudes on passerait de 13°C aujourd’hui à 28° ou 30°C, soit un climat tropical +15°C de plus au pôle Nord Aujourd’hui

24. Une fois la chaleur du soleil stockée, cette énergie se déplace sur des supports liquides ou gazeux, surtout par convection, le principal moteur du transfert thermique dans l’air ou l’eau A l’origine des mouvements d’air dans l’atmosphère

25. Air tropical Equateur Pôle Nord Pôle Sud Limites des masses d'air ou fronts. Air polaire Zones de frontogenèse

26. Source: http://www.ngdc.noaa.gov/ La pluie se produit à la rencontre des ces 2 masses d’air

27. Et à plus petite échelle par les orages quand il fait chaud Notre climatiseur estival! Animation Gérard Rouquette Sens de déplacement: vent à 500hPa

29. L’eau froide ou salée va vers le fond, l’eau chaude ou douce reste en surface Circulation thermohaline

30. Les courants marins agissent comme notre chauffage central Transfert de chaleur de l’équateur vers les pôles et de froid des pôles vers l’équateur Froid Chaud

31. On va pouvoir passer par le pôle nord pour aller d’Europe au pacifique en bateau! 1979 2003

32. Prévisions du NCAR pour 2040! Et dernièrement 2015 par l’expédition française

35. Exemple de poussée très chaude d’août 2003

37. Situation de canicule de Sud Le Sud-Ouest le premier concerné Pourquoi?

38. Transformation adiabatique : ( Sans échange de chaleur, Q=0. T constant, variation de P ) Soulèvement d’une masse d’air par un relief: Détente, refroidissement, saturation puis condensation. Affaissement d’une masse d’air par un relief: Compression, réchauffement, évaporation. A cause de l’effet de Foehn DETENTE P  Refroidissement COMPRESSION P  Réchauffement

39. En été De plus en plus chaud Agen 1 journée sur 3 a plus de 30°C ce qui pousse à la climatisation

40. Niveau d’ozone le 8 août 2003 Source Prév’air -INERIS µg/M3 d’air Les fortes températures favorisent sa formation dans les villes Danger!

41. En été Avec des minimales également en progression Ici le nombre de nuits à Agen avec 18°C au moins

42. ICU selon la taille de l’agglomération 5 Îlot de chaleur maximum (°C) ‏ AGEN Différence due principalement à l’usage des climatiseurs Source Météo France Toulouse Carmaux Paris

43. Le changement climatique et l’augmentation de la population entraînent de nouvelles contraintes sur la ressource en eau. Le Centre de gravité des décisions économiques et sociales s’est déplacé depuis l’antiquité des régions Méditerranéennes vers le Nord de l’Europe où s’appliquent les principes d’une écologie anglo-saxonne nordique. Là où l’eau n’a pas besoin d’être stockée. Celle du sol suffit vu que la demande climatique y est limitée et qu’il pleut régulièrement. Ce choc de culture provoque des incompréhensions que chaque crise climatique exacerbe. Une écologie Méditerranéenne se développe

44. Quelles solutions pour le Sud-Ouest?

45. Que devient l’énergie solaire incidente? De 250 W/m² maxi par temps couvert à prés de 900 W/m² par ciel clair en été Jan Pokorný et al. ; Solar energy dissipation and temperature control by water and plants; Int. J. Water, Vol. 5402 Partie réfléchie couvert nuageux clair

46. A gauche l’énergie sensible qui réchauffe l’air le sol, les habitations et les végétaux, à droite l’énergie latente d’évaporation de l’eau du sol et des végétaux qui rafraichit l’air Jan Pokorný et al.

47. A gauche énergie solaire reçue, à droite énergie par conduction dans le sol Plus de 100 W/m² de moins sous une terrasse végétalisée irriguée que sur une terrasse avec du gravier qui monte à plus de 45°C Jan Pokorný et al.

48. Répartition de l’énergie solaire incidente en milieu de journée Sol nu sec ou béton Champ irrigué En W / m² 150 350 70 210 Energie de conduction dans le sol Energie qui réchauffe l’air Energie latente de transpiration qui rafraichit l’air Energie réfléchie ou Albédo 50 90 480 160

49. La ville c’est chaud ! Printemps à Agen Eté à Agen Gris : 26/29 °C Rouge : 36/39°C Données de WaterWatch / HJ 2010

50. Le continuum sol, plante atmosphère Nappe alluviale ou phréatique Rayonnement solaire Absorption racinaire aeration du sol & respiration Microfaune & microorganismes vent Pluie Interception Humidité atmosphérique Transpiration temperature Air Photosynthesis & respiration De 50 à 150 litres/jour Capillarité Flux de chaleur Echange de chaleur Infiltration drainage & recharge des nappes Mouvement de sels Evaporation Ruissellement de surface Convection

51. Modification de température due à l’irrigation O. Boucher G. Myhre A. Myhre / Direct human influence of irrigation on atmospheric water vapour and climate; Climate Dynamics (2004) 22: 597–603 DOI 10.1007/s00382-004-0402-4

52. Flux de vapeur d’eau produit par l’irrigation en kg/m² et par an O. Boucher G. Myhre A. Myhre / Direct human influence of irrigation on atmospheric water vapour and climate; Climate Dynamics (2004) 22: 597–603 DOI 10.1007/s00382-004-0402-4 300 kg/m² = 3000 m 3 /ha

53. 1976 2011 Avec une progression moyenne des besoins en eau des plantes équivalente à 1 mois de pluie Evapotranspiration

56. Précipitations Écoulement souterrain Ruissellement Évapotranspiration Quelle eau stocker ? En France en Km3/an Adapté EGID 100% 62% 16% 22%

57. Précipitations 100% Écoulement souterrain Ruissellement Évapotranspiration 12% 78% 10% Des chiffres très différents en ville Fuites du réseau d’assainissement Évaluation variable d’une ville à une autre

58. Le changement climatique en Aquitaine nous rend plus vulnérable Si notre ressource d’eau disponible en été n’est pas augmentée, dans moins de 10 ans, les canicules estivales réduiront notre potentiel économique et il sera trop tard pour s’adapter Au contraire si nous investissons dans cette richesse , l’eau, notre « or bleu » autant disponible en hiver et au printemps nous pourrons l’utiliser pour produire de la nourriture de qualité tout en préservant l’environnement et les paysages et en aidant les villes et villages à s’adapter au changement climatique . Etats généraux de l’Agriculture 2011

59. Stocker par exemple dans les coteaux dans des lacs de nouvelle génération comme ici prés de Laugnac sur le Bourbon au Moulin d’Arasse - 47

60. Principe de fonctionnement d’un lac de nouvelle génération Nitrates (14/05/03) 25 mg/l Nitrates (14/05/03) 8 mg/l Stratification des eaux Nitrates (14/05/03) 7 mg/l Bassin de décantation Digue Préleveur à hauteur variable

61. Prévenir les inondations rapides et drainer à condition de restituer localement l’eau aux nappes ou dans un lac voisin ASSOCIER PROTECTION CONTRE LE VENT LUTTE PASSIVE CONTRE LE GEL ET LUTTE RAISONNEE Haies irriguées

62. Il faut 300 mm en hiver pour remonter les nappes Un autre avantage de l’Aquitaine: ses nappes superficielles

63. Travaux sur les berges de la Garonne Or 1 an sur 3 il ne pleut pas assez !

64. D’où l’idée de la recharge avec de l’eau de qualité pour court-circuiter la partie imperméable

65. Testé et validé en 1996 en Lot-et-Garonne Prélever de l’eau de qualité et l’injecter par gravité Puits Graviers non saturés Graviers saturés Puits terrain imperméable Contrôle de qualité Limon Fossé de réalimentation Vanne Rivière

66. 2ème phase - été - utilisation de l’eau 2ème phase - été - utilisation de l’eau Pour l’utiliser quelques mois plus tard 200 à 420 €/Ha d’investissement pour stocker de 800 à 1500 m3/Ha Et aussi pour de l’eau potable ou au moins de qualité

69. Appui Technique aux Irrigants Les outils de l’ACMG en collaboration avec la CA 47 et l’aide du CG47, de l’Agence de l’Eau et du CR Aquitaine 2006 2004 1985 Gravimétrie Diviner 2000 EnviroScan EasyAG Toutes les semaines Toutes les semaines plusieurs fois / Semaine GSM GPRS SENTEK Sonde neutronique Tensiomètre

70. Irrigation Des outils précis pour observer , décider objectivement et piloter Jours de stress par manque d’air Stress par manque d’eau Début de Stress

71. Voici une courbe de variation de la réserve du sol

72. Prévoir d’intégrer dans peu de temps les nouveaux moyens par satellite www.telerieg.net Les principes de l’agriculture écologiquement intensive seront développés Sun Satellite

73. Parcelle MARTINET Photos Avion Jaune – 22/08/2010 / Images LANDSAT 7 - SEBAL – 20/08/2010 Visible Infrarouge couleur NDVI ET T°C surface

74. 21/08/2011 Test de démonstration 2011

75. La zone moins irriguée fonctionne comme le sol nu sec Champ non irrigué Champ irrigué En W / m² 90 350 170 170 Energie de conduction dans le sol Energie qui réchauffe l’air Energie latente de transpiration qui rafraichit l’air Energie réfléchie ou Albédo 50 90 480 160

76. Lien Micro Climatique entre Ville et Campagne ? Température de surface – 11/07/2011 Mesures ACMG 2008 26°C dans le verger 38°C dans chaume voisin

79. Des espaces qui restent à végétaliser de manière pérenne Pour mieux isoler, avoir moins froid en hiver et moins chaud en été; Et améliorer le paysage urbain aérien Les préconisations : le rôle du végétal irrigué et pérennisé en ville Voir www.tivao.fr

80. Des gouttelettes qui en s’évaporant prennent 800 calories par gramme à l’air! 1 litre d’eau qui s’évapore refroidit de 2°C 1000 m3 d’air Et là où il n’y a pas de place pour les végétaux irrigués

81. Précipitations 100% Écoulement souterrain Ruissellement Évapotranspiration 35% 45% 20% 25% 40% Vers la nappe Plus de photosynthèse Moins chaud

83. Il est indispensable que des initiatives puissent se généraliser dans un lien étroit entre la campagne et la ville pour créer les conditions favorables à leur application et à leur complémentarité et ainsi réduire l’impact du changement climatique.

84. MERCI Jean-François Berthoumieu 05 53 77 08 48 [email_address] [email_address]