Tipping points in hydrology: attribution of regime shifts using historical climate simulations and dynamical system modeling - Archive ouverte HAL
Poster De Conférence Année : 2023

Tipping points in hydrology: attribution of regime shifts using historical climate simulations and dynamical system modeling

Erwan Le Roux
Institut des Géosciences de l’Environnement
Valentin Wendling
Hydrosciences Montpellier
IMT Mines Alès - ERT
CV
Gérémy Panthou
Institut des Géosciences de l’Environnement
Paul-Alain Raynal
  • Fonction : Auteur
Institut d'écologie et des sciences de l'environnement de Paris
Abdramane Ba
  • Fonction : Auteur
Université des Sciences, des Techniques et des Technologies de Bamako
Ibrahim Bouzou-Moussa
  • Fonction : Auteur
Abdou Moumouni University of Niamey = Université Abdou Moumouni de Niamey
Jean-Martial Cohard
Institut des Géosciences de l’Environnement
CV
Jérome Demarty
Hydrosciences Montpellier
CV
Fabrice Gangneron
Géosciences Environnement Toulouse
Manuela Grippa
Géosciences Environnement Toulouse
Basile Hector
Institut des Géosciences de l’Environnement
Pierre Hiernaux
  • Fonction : Auteur
Géosciences Environnement Toulouse
Laurent Kergoat
Géosciences Environnement Toulouse
Emmanuel Lawin
  • Fonction : Auteur
Institut National de L’Eau, Cotonou
Thierry Lebel
Institut des Géosciences de l’Environnement
Olivier Mora
Direction de l'Expertise scientifique collective, de la Prospective et des Etudes
CV
Éric Mougin
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 867982
Géosciences Environnement Toulouse
Caroline Pierre
Institut d'écologie et des sciences de l'environnement de Paris
Jean-Louis Rajot
Institut d'écologie et des sciences de l'environnement de Paris
Christophe Peugeot
Hydrosciences Montpellier
CV

Résumé

The Sahel (the semi-arid fringe south of the Sahara) experienced a severe drought in the 70s-90s. During this drought, an hydrological regime shift was observed for most watersheds in the Central Sahel: runoff has significantly increased despite the rainfall deficit. Did the drought cause this regime shift ? What if the drought did not happen ? To answer these questions, we introduce a simple dynamical model that represents feedbacks between soil, vegetation and runoff at the watershed scale and at the annual time step. This model is forced with annual rainfall and evaluated using long-term observations of runoff from selected watersheds. We find that the model forced with observed rainfall reproduces well the observed regime shift in runoff. For the attribution of the regime shift to the drought, we rely on two sets of historical rainfall simulations from CMIP6 global climate models: fully-coupled simulations that do not reproduce the drought, and atmosphere-only simulations (AMIP) that represent the drought. Our results show that a regime shift would have been unlikely without the drought. This approach will be extended to identify areas that are likely to experience an hydrological regime shift in the future.

Domaines

Sciences de l'environnement

Valentin Wendling  : Connectez-vous pour contacter le contributeur

https://hal.science/hal-04287803

Soumis le : mercredi 15 novembre 2023-17:10:02

Dernière modification le : vendredi 27 décembre 2024-19:50:02

Fichier non déposé

Dates et versions

hal-04287803 , version 1 (15-11-2023)

Licence

Paternité

Identifiants

Citer

Erwan Le Roux, Valentin Wendling, Gérémy Panthou, Paul-Alain Raynal, Abdramane Ba, et al.. Tipping points in hydrology: attribution of regime shifts using historical climate simulations and dynamical system modeling. EGU General Assembly 2023, Apr 2023, Wien, Austria. 2023, ⟨10.5194/egusphere-egu23-3354⟩. ⟨hal-04287803⟩

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