Présents: Ayman Abualkair, Géraldine Ducos, Xavier Poux, Sophie Lebonvallet, Gilles Billen, Josette Garnier, Marc Benoit, Pascal Viennot, Emmanuel Ledoux, Agnès Ducharne.

1. Infos diverses

2. Ce qui a été fait cet été

3. Calendrier pour la suite

4. APR GICC2

1. Infos diverses

Calendrier final du projet : http://medias.obs-mip.fr/gicc/interface/programme.php

• Rapport final attendu pour octobre 2004

• Évaluation par le CS en décembre 2004
  

Autres contraintes :

• Coordinatrice en congé de maternité : Avril-Août 2004

• Nadine en congé maladie

Conclusion :
Il faudrait que tous les résultats soient finalisés pour le 1er septembre au plus tard, il ne resterait plus qu'à intégrer ce qui doit l'être dans Sénèque (Agnès) et à écrire le rapport final. Ça implique des délais serrés, étant donné le travail en cascade entre les différentes équipes.

Colloque PIREN-Seine : les 27 et 28 janvier 2004
Dans le cadre du thème "Prospective" du PIREN-Seine, il faudrait prévoir une communication sur le projet GICC-Seine. Elle serait plutôt axée sur les évolutions agricoles, étant donné le faible enthousiasme du CO du PIREN-Seine pour la problématique du changement climatique. Ça n'empêche pas de présenter des résultats sur l'impact du changement climatique, mais en appui des résultats sur l'agriculture ou autres..

2. Ce qui a été fait cet été :

2.1. Géraldine et Xavier : Traduction des scénarios macro-économiques de l'agriculture construits par Guillaume en 2002 en scénarios des systèmes de production.

Ce travail correspond à une problématique de régionalisation et il s'agissait d'exprimer les 6 scénarios de Guillaume dans les 12 zones caractérisées par l'INRA Mirecourt, en terme de pratiques structurantes (drainage et irrigation), de répartition des OTEX (Orientation technico-économique des exploitations) dans les 12 zones, et de nature des ateliers (i.e. successions ?) dans ces OTEX.
La méthode est détaillée dans la présentation pres_geraldine_9oct03.ppt
Une des grandes tendances d'évolution est la conversion de l'élevage d'herbivores (bovins majoritairement) vers des granivores (volailles préférées aux porcins).
Le travail est terminé et les résultats ont été transmis à l'INRA Mirecourt pour traduction en termes exploitables par STICS.

Discussion :

• Le CS du programme GICC est soucieux que le GICC-Seine s'intéresse bien au climat. Il faudra que la donne climatique apparaisse bien dans la restitution du travail sur l'agriculture : prise en compte du changement climatique global dans les scénarios de Guillaume, prise en compte du changement climatique dans le travail de Géraldine : oui ou non ? Dans tous les cas, analyse de la viabilité des scénarios grâce à STICS12zones.

• Dans ce cadre, Josette rappelle que la volaille fut très sensible à la canicule de l'été. Marc précise la situation : 17% des volailles françaises sont mortes de chaud. Mais si la situation est moins grave à l'heure actuelle pour les bovins, rien n'est joué, car la production de fourrage n'a atteint que 48% des valeurs normales, ce qui peut entraîner une forte baisse de rendement / mortalité dans les mois qui viennent. 

Données actuelles :
Le travail est terminé sur 7 zones et a pu être exploité par Sophie à l'INRA Laon. Pour compléter la base de données sur les 5 zones manquantes, il faut que la convention permettant d'exploiter les données (communales ?) du SCEES soit enfin signée. Marc estime que la base sera complète en novembre 2003.

A l'horizon 2050 :
Marc a commencé à travailler sur le scénario 6 (Bio + Infrastructures écologiques). Il fournira les données au fur et à mesure que les scénarios de Géraldine seront traduits en images spatialisées. Les trois premiers seront les scénarios 6, 1 et 3 qui sont les plus contrastés par rapport à la situation actuelle. Un premier lot de 2 à 3 images devrait être prêt en décembre 2003, le reste suivant jusqu'en février 2004.

2.3. Sophie : Impact du changement climatique sur les cultures actuellement présentes dans le bassin de la Seine

Principe de l'étude et limites : voir présentation 9oct03_sophie.ppt

• travail sur 7 zones seulement par manque de données concernant les 5 autres

• pas de données de vent ni d'humidité, ce qui empêche d'utiliser la version résistive de STICS. Il faut donc passer par une correction de l'ETP (facteur multiplicatif généralement inférieur représentant la réduction de conductance stomatique quand la teneur en CO2 augmente). 
• Les résultats présentés en juin n'incluaient pas l'effet du changement climatique en raison d'un bug, qui est maintenant corrigé
  

• Toutes les cultures examinées (7 zones x 3 sols x 3 types de succession x 40 ans x 2 (alternance culture sol nu dans une année) poussent (seuls 2 cas sur 5040 ont posé problème, ce qui est négligeable et peut s'interpréter comme des « accidents » temporaires)

• On observe des tendances à l'augmentation pour le rendement, la minéralisation du N du sol, et des tendances à la diminution pour la durée du cycle de croissance, l'ETR et le stock en matière organique du sol. Pour les autres facteurs examinés (N dans les grains, drainage = flux d'eau à la base du sol, N lessivé, concentration en N dans l'eau drainée), il n'y a pas de tendance nette.  

• les résultats présentés sont les moyennes sur 40 ans, mais pour les variables en lien avec le compartiment sol, dont le temps de réponse est l'ordre d'une à quelques décennies, est-ce que les conditions initiales (correspondant sans doute à une situation actuelle) sont oubliées ou bien influencent-elles les résultats ?

• il serait important de documenter la validation de STICS sur certaines cultures, et de préciser que les rendements « observés » dans le bassin de la Seine sont des estimations à dire d'expert... avec leur limite
• il serait aussi intéressant de sortir, au moins pour les variables liées au fonctionnement de l'hydrosystème (ETR, drainage, N) et pour le carbone du sol (problématique de séquestration), des moyennes sur l'ensemble du bassin et pas uniquement culture par culture.
  

Suite des travaux :

• il reste pas mal de choses à faire : compléter le travail ci-dessus sur les 5 zones manquantes, et approfondir l'interprétation, puis passer à la viabilité des scénarios agricoles sous changement climatique, au moins une sélection intelligente (ex : les plus contrastés, ceux qui introduisent des cultures différentes ou qui peuvent entraîner des répercussion sur les flux de nitrates... sous le scénario climatique ayant le plus d'effet sur les cultures actuelles)

• problème : Sophie s'arrête fin octobre, pour aller faire une thèse en Bolivie sur la modélisation du Quinoa dans STICS. 

Discussion téléphonique avec Bruno Mary le 17 octobre 2003 :
Le financement PIREN 2003 lui permet de prendre quelqu'un pour 4 mois environ. Il va essayer de trouver quelqu'un pour débuter début janvier, afin de ne pas perdre de temps par rapport à la fourniture des images spatialisées des 6 scénarios agricoles à fournir par l'INRA Mirecourt enter décembre 2003 et février 2004.

2.4. Pascal : avancement MODCOU / STICS spatialisé

En plus des simulations MODCOU (hydrodynamique) déjà réalisées en juin (climat actuel + 3 scénarios de changement climatique), Pascal a réalisé une simulation MODCOU / STICS spatialisé (détail dans la présentation Reunion-9-OCTOBRE-CIG.ppt) :

• référence actuelle = climat actuel (2 x 1970-1989) et agriculture actuelle (4 x 1990-1999)

• calcul du flux moyen de N sous racinaire par STICS spatialisé (ATTENTION, le domaine simulé ne couvre pas l'ensemble, avec des « trous » correspondant aux 5 zones manquantes dans STICS12zones) 
• à partir de ce flux moyen : 
• calcul du régime permanent de la pollution azotée : on trouve des concentrations en nitrates très fortes, pouvant atteindre 300 mg/l 
• calcul du régime transitoire de transport, qui permet de caractériser le temps nécessaire à atteindre le régime permanent. Ainsi, le temps nécesaire pour atteindre des concentrations égales à 50% du régime permanent peuvent dépasser le siècle. 
• Un tel exercice prend pour l'instant 19 jours CPU.
  

Discussion / Suite des travaux :

• à cause des « trous » (affectés d'un flux de N sous-racinaire nul), on sous-estime nécessairement les concentrations dans les aquifères. Il faudra donc refaire ces simulations quand la base de donnée STICS sera complétée (nov 2003). A ce moment là, il faudra un support de la part de Sylvain Théry pour créer les fichiers d'entrée de STICS (comme celà a été fait au printemps)

• le flux moyen de STICS qui alimente les simulations NEWSAM est-il calculé sur 40 ans ou sur 20 ans ? Comme avec STICS12 zones, le temps de réponse du sol étant de l'ordre d'une à quelques décennies, est-ce que les conditions initiales (correspondant sans doute à une situation actuelle) sont oubliées ou bien influencent-elles la moyenne du flux racinaire, et donc les résultats « aval » ?  
• étant donné le temps pour réaliser les simulations, le CIG va paralléliser le code (ils espèrent arriver à des simulations de 3 jours au lieu de 19) en attendant que les données manquantes pour STICS soient produites 
• Emmanuel suggère aussi la possibilité d'utiliser les résultats de STICS12zones au lieu de STICS spatialisé en entrée de NEWSAM. Il faut y réfléchir sérieusement car : 
• ça augmente le travail à fournir par l'INRA Laon alors que Sophie s'en va et qu'il faut lui trouver un(e) remplaçant(e) 
• on avait décidé il y a longtemps que STICS spatialisé était incontournable pour balayer toute la variabilité liée au croisement entre types de sols et successions
• d'un autre côté, on pourrait facilement vérifier cette hypothèse en comparant les résultats issus des deux versions de STICS à l'actuel (où l'on aura les simulations STICS12zones de manière certaine) 
• restera alors à faire les simulations sous changement d'agriculture seulement et sous changement croisé climat/agri. Comme pour STICS12, on pourra choisir intelligemment un sous-ensemble parmi toutes les possibilités.

Le stage de Christine Lavaud en juillet-août 2003 a permis la construction de 9 nouveaux scénarios de changement climatique, en plus des trois qui avaient été précédemment construits (présentés en juin 2003). Ces scénarios sont basés sur 1 paire de simulations réalisées avec le MCG LMD6 du LMD, et sur 8 paires de simulations, diffusées par le Data Distribution Center de l'IPCC (croisant 5 MCGs et 2 types de scénarios d'émissions : A2 et B2).
L'analyse de ces scénarios et de leur impact selon le modèle CaB montre que l'accentuation des étiages en été semble robuste, contrairement à l'impact hivernal (débits de crue en augmentation ou en diminution selon les scénarios).
On voit aussi que les scénarios basés sur les simulations ARPEGE sont assez représentatives de la moyenne des 12 scénarios, même si elles ne couvrent pas les comportements les plus extrêmes (très chauds et très secs).
Pour plus de détails, voir la présentation gicc_9oct03_agnes.ppt.

Discussion :

• Fournir les changements moyens de pluviométrie et de température pour les 12 scénarios

• Les résultats ci-dessus sont basés sur el modèle CaB, qui semble « plus sec » que MODCOU. Si cet effet est dû au rôle tampon des nappes, il devrait s'attenuer avec le temps. 
• Faut-il rajouter un scénario climatique plus extrême (plus chaud et plus sec) aux trois déjà disponibles pour MODCOU et STICS ? Ça ne pose aucune difficulté de fournir un tel scénario. 

2.6. Ayman et Hubert : Prospective non climatique et scénarios de flux de pollution vers l'hydrosystème

Le stage d'Ayman, supervisé par Hubert, a permis d'établir des scénarios de rejets ponctuels au réseau hydrographique de la Seine. Trois scénarios, correspondant à des hypothèses sur le progrès technologique, et recoupant les scénarios SRES A2, B2, A1/B1, ont été développés. Ils comportent deux volets :

• Rejets d'origine domestique : des hypothèses sur l'évolution démographique, les performances d'épuration et le taux de raccordement ont été associées aux 3 types de développement technologique

• Rejets industriels : des hypothèses sur le taux d'abattement des polluants et sur le déplacement des industries sensibles ont été associées aux 3 types de développement technologique

Discussion :

• comment récupérer les données correspondant à ces scénarios ? Ayman a transmis à Sylvain et Agnès un grand nombre de fichiers Excel, sans la moindre instruction ni le moindre commentaire... Il faudrait pour chaque type de rejet (élément considéré, domestique ou industriel) avoir un fichier indiquant le pourcentage de changement par rapport à l'actuel pour l'ensemble des unités de spatialisations, qui doivent être caractérisées par ailleurs. 

• Hubert propose aussi de faire une synthèse du rapport d'Ayman, ou un minimum de corrections sont par ailleurs nécessaires.

2.7. Gilles : scénario tendanciel à 2015 des rejets ponctuels établi pour l'AESN

Dans le cadre de l'état des lieux engagés pour la mise en oeuvre de la DCE, l'Agence a commandé un scénario tendanciel des rejets à l'horizon 2015. Ce scénario a été établi par le bureau d'étude Ecodécision, et ses conséquences sur la qualité de l'eau ont été examinées grâce au modèle Sénèque. L'ensemble de ce travail devrait être finalisé au mois de novembre, pour présentation au Comité de Bassin. Il serait intéressant ces résultats à ceux des scénarios contrastés à l'horizon 2050 mis au point par Ayman et Hubert.

3. Calendrier pour la suite

Les actions qui restent à terminer d'ici au terme du projet sont :

• Mirecourt :

• caractérisation des successions et itinéraires techniques (IT) dans les 5 dernières zones du bassin de la Seine : pour novembre 2003

• traduction des 6 scénarios de Géraldine en images spatialisées pour STICS (avec successions et itinéraires techniques dans les 12 zones) : pour février 2004, avec livraison intermédiaire à partir de décembre 2003
  

• CIG :

• simulation de référence MODCOU/NEWSAM/STICSspatialisé : quand les successions et IT seront disponibles dans les 5 zones restantes

• attention, une contribution de Sylvain sera nécessaire à ce moment (novembre 2003) pour créer les fichiers d'entrée de STICS spatialisé (comme ce printemps pour les zones déjà traitées) 
• simulations croisées de changement climatique et agricole : les résultats devront être finalisés pour le 1er septembre DERNIER DÉLAI (car ces résultats devront être intégrés dans Sénèque)
• là encore, l'aide de Sylvain sera sans doute nécessaire pour préparer les fichiers d'entrée de STICS correspondant aux scénarios agricoles à 2050
  

• Laon :

• viabilité des cultures actuelles sous changement climatique : terminer l'interprétation au plus vite pour les 7 zones disponibles, à compléter dans les 5 zones manquantes après novembre 2003

• interprétation en terme de viabilité des images 2050 : ça doit aller vite pour pour l'essentiel (quand successions/pratiques déjà existantes à l'heure actuelle). Privilégier donc l'étude des couples successions/IT non présent dans le bassin à l'heure actuelle: à réaliser au plus vite après livraison par Mirecourt des successions/IT 2050 , pour permettre une éventuelle rétroaction sur les scénarios agricoles.  
• impact croisé changement climatique/évolution agricole sur les termes intéressants dans le cadre du changement climatique, dont séquestration de carbone dans le sol, lessivage de nitrates vers les aquifères, etc...
  

• Sisyphe :

• peaufiner la calibration/validation de CaB et finaliser les résultats qui en dépendent : avant Noel

• reprendre la calibration de Sénèque et étude de l'impact direct du changement climatique sur la qualité biogéochimique (avec Gilles) : avant fin mars 2004.  
• intégration dans Sénèque des résultats de MODCOU/NEWSAM/STICS spatialisé : 1ère quinzaine de septembre.

Pour la rédaction du rapport final :

• Je n'ai pas trouvé les instructions concernant ce rapport sur le site du programme GICC http://medias.obs-mip.fr/gicc/

• Je me lancerai dans la rédaction en septembre 2004 
• J'aurai alors besoin de synthèses claires de chaque action : insister sur les résultats, et limiter la méthodologie à du concret : 
• exercices basés sur la modélisation : description concise du modèle et des simulations réalisées (forçages, conditions initiales, durée des simulation, période sur laquelle les réultats sont interprétés)  
• exercices de prospective : pas besoin de grand blabla sur le cadrage théorique (si vous y tenez, faites inférieur à une demi page), mais bien expliciter les hypothèses et la source des données utilisées. 

4. APR GICC2

L'appel d'offre est ouvert (http://medias.obs-mip.fr/gicc/interface/appoffre.php?2003) et la date limite de soumission est le 15 décembre.

Quelle est notre stratégie ? Souhaite-t-on continuer ?

Si oui, je vois les pistes suivantes :

• Impact du changement climatique sur l'agriculture du bassin de la Seine, si Bruno et Nadine souhaitent aller plus loin et mieux valoriser le travail important qui a été réalisé en prospective agricole. Ça pourrait permettre de creuser par exemple les questions de séquestration de carbone et d'émissions de CO2/NO2 par les sols.

• Problématique des extrêmes : à développer avec Michel Déqué je pense. C'est intéressant pour l'impact sur l'agriculture, et ça permet d'aller pus loin sur les impacts hydrologiques (on pourrait associer des hydrologues spécialisés dans le traitement des extrêmes, comme P. Hubert à Sisyphe, ou E. Leblois au Cemagref Lyon (GICC-Rhône) 
• Extension vers le domaine estuarien : ce serait à développer avec le programme Seine-Aval. Il faudrait alors A. Romana (Seine-Aval) et Loic Guezennec (AESN) qui avait contacté Maurice Muller (MEDD, programme GICC) il y a environ 1 an sur le sujet. Outre la problématique qualité de l'eau et transfert de matière au milieu côtier, est-ce que ça permettrait d'aborder la question des émissions de NO2 ?  
• Evaluation des incertitudes dans les chaînes de modélisation (en collaboration avec Emmanuel Mouche, CEA ?) 
• Synthèse sur tous les GICC « hydrosystèmes » ?
  

Qu'en pensez-vous ? Qui est intéressé ? Se lance-t-on dans une prise de contacts à l'extérieur ?