Communication Dans Un Congrès Année : 2025

Historical and future patterns of streamflow intermittence in Europe

Dynamiques historiques et futures de l’intermittence dans les cours d’eau d’Europe

Résumé

Even in wet climates, small streams can seasonally dry up. In drier regions, large rivers may lack flow for extended periods. Climate change is expected to exacerbate these drying patterns, making streamflow intermittence—a critical factor for ecosystems and water supply—more widespread. However, its temporal and spatial dynamics remain poorly understood. Here, we combined a global hydrological model, streamflow observations from 3706 gauging stations, and machine learning to estimate historical and future patterns of streamflow intermittence in Europe across over 1.5 million river segments. For 1981–2019, we found that 17% of segments experienced at least one day without flow. Future projections, based on five climate models and two scenarios (RCP2.6 and RCP8.5), indicate an increase in non-perennial months under both scenarios, with 4.9% of all reach-months expected to experience no-flow days by the 2080s under RCP8.5, up from 3.6% in 1985–2014. While areas with reduced precipitation are most affected, even regions with increased rainfall may see shifts from perennial to non-perennial reaches (2.7% under RCP8.5). Mitigating greenhouse gas emissions under RCP2.6 could largely limit these effects, though seasonal increases in intermittence, particularly in late summer, may persist. This study provides a groundbreaking understanding of streamflow intermittence dynamics at a continental scale, offering critical insights for managing freshwater ecosystems under changing climate conditions.

Même dans les climats humides, les petits cours d’eau peuvent s’assécher périodiquement, et dans les régions plus sèches, l’écoulement peut cesser pendant de longues périodes dans des grandes rivières. Le changement climatique est susceptible d’augmenter la prévalence des assecs, un phénomène structurant pour les écosystèmes et les services associés, mais les dynamiques temporelles et spatiales de l’intermittence restent mal connues. Dans cette étude, nous avons combiné un modèle hydrologique global, des observations de débit provenant de 3706 stations de gaugage, et un modèle de machine learning pour estimer les dynamiques spatiotemporelles passées et futurs de l’intermittence dans les cours d’eau d’Europe, sur plus de 1,5 million de segments de rivière. Entre 1981 et 2019, 17 % des segments ont connu au moins un jour sans débit. Les projections futures, basées sur cinq modèles climatiques et deux scénarios (RCP2.6 et RCP8.5), indiquent une augmentation des mois non-pérennes. Selon le scenario le plus pessimiste, 4,9 % des mois de rivière seront intermittentes d’ici les années 2080, contre 3,6 % en 1985–2014. Même les régions ou les précipitations annuelles sont amenées à augmenter pourraient voir des rivières historiquement pérennes devenir non-pérennes (2,7 % sous RCP8.5). La réduction des émissions (RCP2.6) pourrait limiter ces effets, mais l’augmentation saisonnière de l’intermittence, surtout en fin d’été, pourrait persister. Cette étude fournit des informations essentielles pour la gestion des écosystèmes aquatiques face au changement climatique.

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Citer

Mahdi Abbasi, Petra Döll, Mathis Loïc Messager. Historical and future patterns of streamflow intermittence in Europe. Conférence internationale I.S.Rivers 2025, Jun 2025, Lyon, France. ⟨hal-05175673⟩
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