Estimation des évaluations hebdomadaires des températures de l'épilimnion et de l'hypolimnion par type de plan d'eau - Potentialités et limites des données spatialisées (Loieau et SAFRAN) et des outils de modélisation. Rapport intermédiaire

La température de l’eau est une des variables physiques les plus importantes pour les organismes des écosystèmes d’eau douce. Sa distribution verticale dans les plans d’eau, en plus, donne lieu à des gradients physico-chimiques, affectant d’autres variables tout aussi importantes comme la concentration en oxygène dissous. Par ailleurs, la température de l’eau et la concentration en oxygène dissous sont 2 des 6 paramètres physico-chimiques soutenant les paramètres biologiques dans la Directive Cadre européenne sur l’Eau et doivent être prise en compte dans l’évaluation de l‘état écologique des plans d’eau. L’action de l’Onema 2016-2018 numéro CK, vise à la détermination des valeurs-seuils et des conditions de référence pour la température de l’eau et l’oxygène dissous. La détermination des valeurs-seuil et conditions de référence pour la température de l’eau doit prendre en compte les variabilités interannuelle et intra-annuelle d’origine naturelle, et, s’il y a lieu, les contraintes techniques obligatoires dérivées de la gestion des plans d’eau. Cette analyse doit être fondée sur les données disponibles et sur les connaissances du fonctionnement physique des écosystèmes lacustres. Pour optimiser l’utilisation des données disponibles (généralement rares et discrètes temporellement à l’échelle des plans d’eau DCE) et l’exploitation des connaissances actuelles en limnologie physique, la solution envisagée est l’utilisation de modèles hydrodynamiques à base physique, en particulier du modèle GLM : General Lake Model. Les modèles hydrodynamiques sont des outils qui permettent de simuler le comportement thermique et hydrodynamique d’un plan d’eau à partir des données météorologiques, hydrologiques, hydromorphologiques et de transparence de l’eau. Mais les modèles sont des approximations de la réalité et donc limités. Ses limitations dérivent soit des données d’entrée (biais, erreurs des mesures, fréquence des mesures, etc.) soit du modèle en lui-même (implémentation du modèle, bugs non détectés, paramétrisation des phénomènes physiques…). Et l’incertitude due à ces limitations doit être prise en compte dans l’interprétation de leurs prédictions. Ce rapport présente les données utilisées pour réaliser des simulations hydrodynamiques, ainsi que les modèles GLM et Ottosson modifié (Prats et Danis, 2015). Ensuite, ce rapport fait une première analyse de l’incertitude des simulations hydrodynamiques faites avec le modèle GLM pour une sélection de plans d’eau représentatifs des principaux types de plans d’eau français.