•  Groupe « Risques environnementaux »

Introduction

Le groupe intersite décrit ci-dessous est une émanation des travaux de l'axe environnement de l'UMR des deux dernières années. L'axe a fonctionné avec deux groupes. Le premier s'est intéressé à l'incertitude dans la gestion de l'environnement, le second s'est focalisé sur des problématiques liées à l'eau. Le groupe « risques environnementaux » représente la continuation et l'élargissement du deuxième groupe, dont l'objectif central demeure toujours l'étude et la gestion des risques environnementaux, et plus particulièrement de ceux liés à l'eau. Les préoccupations intègrent les conditions climatiques (pluies extrêmes, sécheresses) et leurs conséquences (crues et inondations, étiages sévères et ressources en eau, incendies de forêts, érosion des sols…) ainsi que les méthodes de mesure et de modélisation des phénomènes.

 

Le contexte scientifique

Le thème de l'eau est majeur pour les années à venir, d'une part parce qu'à ressource constante les besoins sont plutôt en augmentation, avec de fortes variations spatiales, et d'autre part parce que le changement climatique en cours s'est déjà traduit depuis environ 25 ans par un accroissement des températures, et que les modèles prévoient une diminution des précipitations en été dans les régions méditerranéennes. Cela signifie une baisse probable localement forte de la ressource, même si la résolution actuelle des modèles ne permet pas une grande précision spatio-temporelle (voir à ce propos les rapports du GIEC 2001 et ceux, attendus, de 2007 sur http://www.ipcc.ch/).

L'étude et la gestion des risques environnementaux sont des problématiques connues des géographes depuis plusieurs décennies. Cependant deux facteurs ont contribué à accentuer l'importance de ce domaine de recherche.

Le premier dépend directement des changements climatiques qui, déjà, ont commencé à bouleverser les flux hydriques. Le climat méditerranéen est naturellement marqué par des extrêmes : sécheresse estivale, pluies intenses, fortes variations inter-annuelles. Cinq des six derniers hivers dans le massif des Maures, département du Var, ont été plus secs que la moyenne sur plusieurs décennies. Il est donc nécessaire de caractériser les tendances sur le long terme : évolutions dans les moyennes, distributions saisonnières, et récurrence des événements extrêmes. En même temps, il convient de développer de nouvelles méthodes de spatialisation des températures et pluies, et plus particulièrement des événements extrêmes. J.-P. Laborde (Nice) et P. Carréga (Nice) sont des spécialistes dans ce domaine et seront rejoints par A. Douguédroit et S. Bridier (Aix-en-Provence) pour former un noyau qui travaillera sur les aspects climatiques du groupe. Les problèmes hydriques liés à l'excès ou à l'insuffisance des pluies sont d'importance capitale pour l'avenir puisque non seulement la population augmente et son emprise au sol s'accroît, mais qu'au delà de la variabilité naturelle trop souvent oubliée, il ne fait maintenant plus de doute qu'un changement climatique est en cours depuis une bonne vingtaine d'années et que son impact sur l'eau, encore largement hypothétique impose une vigilance accrue.

Le deuxième facteur qui a contribué à faire ressortir l'importance des risques liés à l'eau est la sensibilisation croissante des populations et des élus aux risques d'inondation. Les enjeux juridiques et financiers (poursuites, amendes, dédommagements...) font peser une pression exceptionnelle sur les élus, ainsi que sur les experts auxquels ils demandent conseil. Dans le milieu méditerranéen, l'environnement connaît des mutations paysagères rapides, dont l'impact est encore peu connu. D'une part, certaines régions comme les Cévennes, connues pour leurs crues violentes, ont subi un dépeuplement et une reprise végétale qui ont modifié les écoulements. Si la forêt atténue très peu les pointes de crue lors des épisodes pluviométriques cévenols, elle a au contraire un effet négatif lors des étiages estivaux, du fait de l'accroissement de l'évapotranspiration. Dans d'autres régions, comme le secteur de Sainte-Maxime – Saint-Tropez (Var), les modifications de l'occupation du sol (surface en vigne, croissance urbaine) ont considérablement accru non seulement la vulnérabilité du milieu, mais aussi sa susceptibilité à générer des ruissellements abondants pour des événements qui, dans le passé, ne présentaient aucun danger. Les changements paysagers qui sont à l'origine de cette évolution des fonctionnements hydrologiques s'accélèrent avec des impacts secondaires. Par exemple, la construction d'un habitat pavillonnaire dans les forêts, et plus particulièrement sur les versants sud (ensoleillement, vue...), augmente fortement les risques d'incendie. La destruction du couvert végétal par le feu contribue à son tour aux risques hydrologiques. Ces thèmes ont été abordés au colloque de l'EGU à Vienne en 2006 où D. Fox a intervenu en tant que conférencier invité.

Dans le cadre des recherches intersites, un deuxième thème principal sera abordé en complément aux études sur le changement climatique déjà citées. Il concerne les impacts des changements paysagers sur les écoulements. La stratégie que souhaite développer le groupe repose sur des échanges autour des objectifs et des protocoles définis pour des études en cours. En effet, les membres du groupe (liste ci-dessous) travaillent sur des terrains expérimentaux depuis de nombreuses années et ces sites représentent des bassins versants qui se prêtent bien à des études comparatives (description des sites ci-dessous). Cependant, le terrain d'étude ne se limite pas à ces deux secteurs et sera définit en fonction des besoins scientifiques. Il faut noter également que les deux préoccupations de ce groupe intersite – changements climatiques et fonctionnement hydrologique – ne sont pas exclusives et nous attendons des membres une synergie entre climat et écoulements. Cette synergie peut révéler particulièrement forte dans la relation entre changement climatique et risques d'incendie et ruissellement/érosion post-feu.

 

Les membres du Groupe

Nom Prénom	Statut	Site	Domaine
Audra Philippe	MCF	Nice	Karst et écoulements souterrains
Ballais Jean-Louis	Pr. Emérite	Aix-Marseille 1	Hydrogéomorphologie
Bérolo Wanda	IE	Nice	Hydrologie et SIG
Bridier Sébastien	MCF	Aix-Marseille 1	Mesure et SIG en climatologie
Carrega Pierre	PR	Nice	Climatologie et risques
Dervieux Alain	IE	Aix 2 - Arles	Ecologie et analyse paysagère
Didon-Lescot J.-F.	IE	Nice	Hydrologie, hydrochimie
Douguedroit Annie	Pr. Emérite	Aix-Marseille 1	Climatologie
Fox Dennis	MCF	Nice	Physique du sol et érosion hydrique
Gourbesville Philippe	PR	Nice	Modélisation hydrologique
Laborde J.-P.	PR	Nice	Hydraulique et géo-statistiques
Lacroix Michel	MCF	Nice	Hydrogéologie, karstologie
Martin Claude	CR	Nice	Hydrologie, hydrochimie et érosion mécanique
Martin Philippe	MCF	Avignon	Karst et écoulements souterrains, épistémologie
Oliva Pierre	MCF	Aix-Marseille 1	SIG
Prosper-Laget V.	MCF	Aix-Marseille 1	Incendies de forêt
Usselmann Pierre	DR émérite	Avignon	Géomorphologie, ressources en eau

 

Les sites expérimentaux

1) Le bassin versant de la Giscle (Direction scientifique : D. Fox) 

Ce bassin versant de 235 km² se situe dans le Massif des Maures dans les environs de Sainte-Maxime – Saint-Tropez. D. Fox dirige des recherches dans le bassin versant depuis 2000 dans les domaines suivants :
  •  érosion hydrique dans les parcelles de vignes – suivi expérimental et modélisation ;
  •  érosion hydrique après un incendie de forêt – aménagements post-feux et modélisation ;
  •  transports solides dans les cours d'eau – suivi expérimental.
Le bassin versant connaît une imperméabilisation des zones vulnérables, ainsi que la construction d'habitat pavillonnaire dans la forêt, accélérée depuis une dizaine d'années. Les conséquences sur les flux d'eau et de matières associées (sédiments, polluants) constituent une préoccupation pour les élus et sont à l'origine des nombreuses études entreprises sous la direction de D. Fox, notamment en collaboration avec P. Carréga dans le domaine des incendies.

 

2) Les Cévennes (Direction scientifique : C. Martin)

Les activités bénéficient des compétences acquises sur le Bassin Versant de Recherche et Expérimental (BVRE) du Mont-Lozère, créé en 1981, et autour duquel se sont nouées de fortes relations avec le Parc national des Cévennes.
Les recherches s'intéressent tout particulièrement à l'hydrologie et aux phénomènes hydrosédimentaires sur le BVRE du Mont-Lozère, et dans la Vallée Obscure et le vallon du Rouquet, situés dans la vallée du Gardon de Saint-Jean (Gard). Le risque d'inondation (SHF, 2004) est sévère dans cette région, mais la sécheresse estivale tend aussi à devenir un risque hydrologique majeur.

Les sites de la Vallée Obscure et du vallon du Rouquet, où l'UMR ESPACE dispose depuis 2003 d'un dispositif important (6 stations hydrométriques, 3 pluviographes, 1 station TDR de suivi de l'humidité des sols, 3 parcelles de mesure du ruissellement et de l'érosion…), ont été intégrés à l'Observatoire Hydro-Météorologique Méditerranéen Cévennes-Vivarais (OHM-CV) récemment recréé (2005-2008).

Toujours dans le cadre de l'OHM-CV, l'UMR ESPACE est chargée d'étudier le fonctionnement hydrologique du bassin d'alimentation de la source de la grotte des Fées, près de Tharaux, dans le Gard. Un gros équipement (limnigraphes, pluviographes, luirographe, conductimètres-thermomètres enregistreurs) vient d'être installé.

Les observations en cours visent à mieux caractériser les transferts d'eau en fonction des conditions du milieu, afin de permettre des simulations numériques à différentes échelles spatiales.

Le dispositif de mesure, placé sous la responsabilité scientifique de C. Martin, bénéficie d'un suivi très méticuleux, grâce à la présence sur site d'un ingénieur d'étude CNRS (J.F. Didon-Lescot) qui a été rejoint récemment par un technicien CNRS (D. Ray) et par deux adjoints-techniques INRA (J. Jolivet et J.M. Domergue). Outre C. Martin, trois chercheurs de l'UMR sont intervenus en Cévennes au cours des dernières années : P. Usselmann (Montpellier), F. Allignol (Nice) et J.L. Ballais (Aix-en-Provence). Plusieurs collaborateurs (J.M. Castex ; J.L. Ponce ; M. Fiandino) apportent en outre une aide précieuse. Si nous regrettons la défection de F. Allignol, qui a dû quitter l'UMR pour des raisons personnelles, les recherches dans la région bénéficient dorénavant du renfort de Ph. Martin (Avignon).

 

Conclusion

Le fonctionnement en groupes intersites relève d'un véritable défi pour l'UMR ESPACE qui rassemble des chercheurs de domaines scientifiques et de régions différents. Il dépend de la bonne volonté et de la souplesse des membres d'aller au delà des frontières habituelles pour évoluer, apprendre, modifier... Les expériences des deux dernières années – colloque, excursions de terrain, réunions de travail – ont cependant démontré que ces groupes peuvent ajouter une plus-value significative aux recherches individuelles des membres de l'Unité.

 

Quelques publications dans le domaine des impacts climatiques

CARREGA P. , GARCIA E. (2000), « Les fortes précipitations quotidiennes en Toscane et leur cartographie ». Publications de l'Association Internationale de Climatologie , vol. 13. pp. 169-180.

CARREGA P. , NAPOLI A. (2002), « Climat, Fœhns et incendies de forêts ». Publications de l'Association Internationale de Climatologie , vol. 14, pp. 35-43.

CARREGA P. ( 2003), « Les risques naturels liés à la pluie et à la sécheresse : élaboration de cartes des pluies extrêmes et des risques d'incendies de forêt dans une région méditerranéenne : la Toscane (Italie) ». Riscuri si catastrofe , T.II. (V. SOROCOVSCHI), Universitatea « Babes-Bolyai », Cluj-Napoca, Roumanie, pp. 271-286.

CARREGA P. ( 2004), « Heavy rainfall hazards » ; chapitre 8 du livre «  Natural Disasters and Sustainable Development  », R. CASALE, C. MARGOTTINI (dir.). Springer, pp. 127-139.

CARREGA P. , DUBREUIL V. et RICHARD Y. (2004), « Climatologie et développement durable ». Revue Historiens & Géographes , n° 387 (vers une géographie du développement durable, Juillet 2004), pp. 205-209.

CARREGA P. ( 2005), « Le risque d'incendie en forêt méditerranéenne semi-urbanisée : le feu de Cagnes–sur-mer (31 août 2003 ) ». L'Espace Géographique , n° 4.

A. Douguedroit , C. Norrant  (2003), «  Annual and seasonal trends of the precipitation in the Mediterranean during the twentieth century » In Mediterranean climate variability and trends , H.-J. Bolle ed, Springer Publishing Company, pp. 159-163.

A. Douguedroit , C. Norrant (2004), «  Precipitation trends in the Mediterranean Basin during the Last Half Century » , Poster, Proceedings of Clivar 2004, 1st International CLIVAR Science conference , June 21-25, 2004, Baltimore , USA   DVD.

C. Norrant , A. Douguedroit (2005), « Tendances des précipitations mensuelles et quotidiennes dans le sud-est méditerranéen français (1950-51/1999-2000) », Ann. Assoc. Intern. Climatol ., 1, pp. 45-64.

C. Norrant , A. Douguedroit (2006), «  Monthly and Daily Precipitation trends in the Mediterranean Basin (1950-2000) », Theoritical and Applied Climatology , 83, 1-4, pp. 89-106.

 

Publications et conférences récentes des membres de l'UMR sur le massif des Maures

FOURCADE B., COUDRAIN­RIBSTEIN A. et MARTIN C. (2002), «  What can be deduced from chemical measurement in an open­field rain-gauge ? An example in the Maures Massif, northeastern France » . Hydrological Sciences Journal , vol. 47, n° 3, pp. 469­478.

FOX D.M. (2006, sous presse), «  Evaluation of the efficiency of some sediment trapping methods after a Mediterranean forest fire  » . Journal of Environmental Management .

FOX D.M., CARREGA P. et DARBOUX F. (2006), «  Topographic controls on landuse and soil properties affecting erosion and redistribution in a mixed forested-agricultural Mediterranean catchment  » . Annual Conference of the European Geosciences Union , Vienna 2-7 April, 2006.

FOX D.M. , DARBOUX F. et CARREGA P. ( 2006, sous presse) - «  Effects of hydrophobicity on aggregate stability, splash erosion, and hydraulic conductivity for different sieve fractions  » . Hydrological Processes .

FOX D.M. , BEROLO W., CARREGA P. et and DARBOUX F. (2006), «  Mapping erosion risk and selecting sites for simple erosion control measures after a forest fire in Mediterranean France  » . Earth Surface Processes and Landforms , vol. 31, n° 5, pp. 606-621.

LAVABRE  J., MARTIN C. et FOLTON N. (2002), Réal Collobrier. Lettre Medias , n° 13 bis, texte 15 : Conséquences hydrologiques de la forêt méditerranéenne : rapport sur les recherches menées en France (35 pages), C. COSANDEY coordinatrice, pp. 6­17.

http://medias.obs­mip.fr/www/Reseau/Lettre/13bis/fr/15.France.PDF.

MARTIN F., MARTIN C., LAVABRE J et FOLTON N (2004), « Fonctionnement hydrologique des bassins versants de roches métamorphiques : exemple du bassin versant des Maures (massif des Maures, Var, France) ». Ét. Géogr. Phys. , n° XXXI, pp. 39­69.

FOX D., MARTIN C., GROSSO J. et MORSCHEL J. (2006), « Étude et cartographie de l'érosion des sols dans un vignoble du Sud-Est de la France ». Ét. Géogr. Phys. , n° XXXIII, pp. 23-32.

MARTIN C. (2006), « Altérites en place et sols associés sur gneiss, micaschistes et leptynites dans la partie occidentale du massif des Maures (Var, France) ». Ét. Géogr. Phys. , n° XXXIII, pp. 33-56.

 

Quelques publications récentes sur les Cévennes

MARTIN C. et DIDON­LESCOT J.F. (2003), « Fonctionnement hydrochimique des bassins versants expérimentaux du Mont-Lozère (France) et conséquences d'une coupe forestière ». Z. für Geomorphologie , t. 47, n° 1, pp. 117­140.

MARTIN C., DIDON­LESCOT J.F. et COSANDEY C. (2003), « Le fonctionnement hydrologique des petits bassins versants granitiques du Mont­Lozère : influence du couvert végétal sur les crues et les étiages ». Ét. Géogr. Phys. , n° XXX, pp. 3­25.

MARTIN C., DIDON­LESCOT J.F., COSANDEY C., LAVABRE J., MARC V. et COGNARD-PLANCQ A.L. (2003), « Les crues de type cévenol : recherches sur le versant sud du Mont­Lozère (France) ». IAHS Publ. , n° 278, Actes du colloque : Hydrology of Mediterranean and Semiarid Regions (Montpellier, 2003), pp. 284­289.

COSANDEY C., ANDREASSIAN V., MARTIN C., DIDON­LESCOT J.F., LAVABRE J., FOLTON N., MATHYS N. et RICHARD D. (2004), « The hydrological impact of the Mediterranean forest : a review of French research  » . Journal of Hydrology , vol. 301, n° 4, pp. 235­249.

MARTIN C., ALLÉE Ph., DIDON­LESCOT J.F. et COSANDEY C. (2004), « Impact des coupes forestières sur les phénomènes d'érosion hydrique sur le versant sud du Mont­Lozère (France) ». Bull. Réseau Érosion , n°22 , Actes du colloque "Gestion de la biomasse, érosion et séquestration du carbone" (Montpellier, septembre 2002), 1 : Érosion du carbone, pp. 324­335.

MARTIN C., DIDON­LESCOT J.F., LHUILLIER S. et USSELMANN P. (2004), « Reforestation et stockage du carbone au XX ème siècle sur le versant sud du Mont­Lozère (France) ». Bull. Réseau Érosion , n°23 , Actes du colloque "Gestion de la biomasse, érosion et séquestration du carbone" (Montpellier, septembre 2002), 2 : Séquestration du carbone et érosion des sols, pp. 60­71.

BALLAIS J.L. (2006), « Le Gardon d'Anduze et la méthode hydrogéomorphologique ». Études de Géographie Physique , n° XXXIII, pp. 5-12.

MARTIN C., sous la direction de (2006), Les systèmes de terrasses cévenols. Exemples de la Vallée Obscure et du vallon du Rouquet . Ouvrage de rendu du projet INTERREG III-B SUDOE "TERRISC", Supplément au n° XXXIII des Études de Géographie Physique , 153 p.

MARTIN C., sous la direction de (2006), Espaces en terrasses et prévention de risques naturels en Cévennes . Édit. UMR "ESPACE", Montpellier, 32 p.

MARTIN Ph. (2006), « La dimension fractale d'un relief varie-t-elle avec l'altitude ? L'exemple de l'Aigoual (France) ». Géopoint 2004 : La forme en géographie , Avignon, Groupe Dupont et UMR ESPACE 6012 du CNRS éditeurs, pp. 327-332.

MARTIN Ph. (2006), « Des courbes de niveau fractales « scale dependent » à l'Aigoual (France) ? Mesure et signification d'une courbure ». Géopoint 2004 : La forme en géographie , Avignon, Groupe Dupont et UMR ESPACE 6012 du CNRS éditeurs, pp. 333-340.

 

Références citées :

OHM-CV (site internet) - www.lthe.hmg.inpg.fr/OHM-CV/ .

SHF (2004) - Crues méditerranéennes. Vulnérabilité, aléa, prévisions et gestion de crise . Colloque d'Hydrotechnique, 176 ème session du Comité Scientifique et Technique (Nîmes, 2004), Publication SHF, 193 p.