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Résumé

Les activités humaines ont un impact important sur le cycle global de l’eau. Grâce à la construction de barrages et de systèmes d’irrigation, de grandes quantités d’eau sont détournées des systèmes fluviaux. Grâce à l’émission de gaz à effet de serre à l’origine du réchauffement climatique, les régimes de précipitations et d’évaporation sont également modifiés à travers le monde. Cependant, il est encore difficile de quantifier les impacts actuels et futurs sur le cycle mondial de l’eau en raison de la disponibilité limitée des données, des imperfections des modèles et des grandes incertitudes dans les projections des changements climatiques. Pour surmonter en partie ces limitations, nous avons utilisé une approche multi-modèles pour étudier les impacts anthropiques sur le cycle mondial de l’eau. Quatre modèles hydrologiques mondiaux différents (H08, VIC, WaterGAP et LPJml) ont été forcés avec un ensemble de données climatiques historiques (Watch Forcing Data) et une sortie corrigée des biais de trois modèles climatiques mondiaux différents (Echam, IPSL et CNRM) en utilisant deux scénarios d’émission (A2 et B1). De plus, le modèle LPJml a également été exécuté avec deux scénarios de changement d’utilisation des terres différents. En combinant les simulations de disponibilité en eau avec les scénarios de demande en eau développés dans le cadre du projet Watch, nous avons également analysé la pénurie d’eau actuelle et future. Les analyses montrent que les impacts humains actuels et sur le cycle de l’eau sont particulièrement élevés en Asie centrale, dans certaines parties de l’Europe, dans le sud-ouest des États-Unis et dans le bassin Murray-Darling en Australie. La comparaison du modèle de l’utilisation et de la demande d’eau agricoles a montré que les différences entre la demande agricole mondiale totale et l’utilisation de l’eau étaient relativement inférieures aux différences de disponibilité simulée de l’eau. Tous les modèles ont montré que les extractions d’eau agricoles sont élevées en Asie du Sud et de l’Est, en particulier dans le nord de l’Inde et du Pakistan et dans le nord-est de la Chine. Les différences spatiales les plus importantes entre les différents modèles ont été observées pour le nord de la Chine où H08 a montré des besoins en eau beaucoup plus élevés que VIC. Les analyses futures ont montré que les impacts du changement climatique sur le cycle mondial de l’eau sont potentiellement élevés, en particulier dans les régions semi-arides. Bien qu’il y ait des différences considérables entre les quatre modèles hydrologiques en général, tous les modèles prédisaient la même direction de changement. En conclusion, les analyses ont montré que tant dans les scénarios B1 que dans les scénarios A2, le pourcentage de la demande en eau agricole qui ne peut être satisfaite par les eaux de surface et souterraines augmentera. Les pénuries d’eau seront beaucoup plus importantes dans le scénario A2 que dans le scénario B1. En conclusion, l’utilisation d’une approche multi-modèles donne une quantification plus robuste des impacts anthropiques futurs possibles sur le cycle mondial de l’eau.