{"id":12414,"date":"2025-02-05T10:17:59","date_gmt":"2025-02-05T09:17:59","guid":{"rendered":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/?p=12414"},"modified":"2025-02-05T10:20:02","modified_gmt":"2025-02-05T09:20:02","slug":"influence-of-climate-change-on-water-resources-in-alpine-and-himalayan-river-basins-using-tree-rings-and-stable-isotope-analyses","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/2025\/02\/influence-of-climate-change-on-water-resources-in-alpine-and-himalayan-river-basins-using-tree-rings-and-stable-isotope-analyses\/","title":{"rendered":"Influence of climate change on water resources in Alpine and Himalayan river basins using tree rings and stable isotope analyses"},"content":{"rendered":"
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Th\u00e8se en sciences de l’environnement, soutenue le 17 f\u00e9vrier 2025 par Nazimul Islam, rattach\u00e9 \u00e0 l’Institut des dynamiques de la surface terrestre (IDYST) de la FGSE.<\/em><\/p>\n\n\n\n

Les montagnes sont des \u00ab ch\u00e2teaux d\u2019eau \u00bb qui fournissent de l\u2019eau douce \u00e0 des millions de personnes vivant en aval. Malgr\u00e9 leur importance, les r\u00e9gions de montagne sont pauvres en donn\u00e9es et pr\u00e9sentent un relief complexe qui rend difficile le transfert spatio-temporel des connaissances li\u00e9es aux impacts du changement climatique sur les ressources en eau. En cons\u00e9quence, nous savons tr\u00e8s peu de choses sur les variabilit\u00e9s environnementales pass\u00e9es dans les bassins montagneux de haute altitude. Par cons\u00e9quent, pour combler ce manque de donn\u00e9es, ma th\u00e8se s’est concentr\u00e9e sur les relations entre la croissance des arbres et le climat, ainsi que sur les reconstructions hydrologiques pour mieux comprendre comment le changement climatique affecte les ressources en eau dans les bassins fluviaux alpins et himalayens. Cette th\u00e8se a abord\u00e9 les questions de recherche suivantes :<\/p>\n\n\n\n

Q1.<\/strong> Comment le r\u00e9chauffement climatique influence-t-il la relation entre temp\u00e9rature, pr\u00e9cipitations et croissance des arbres dans les environnements alpins ? Est-il possible d’identifier un point de rupture d\u00e9pendant de l’altitude dans le for\u00e7age climatique de la croissance des arbres dans le bassin de la rivi\u00e8re Turtmann ?<\/em><\/p>\n\n\n\n

Q2.<\/strong> Pouvons-nous utiliser des informations intra-annuelles (bois initial et bois final), y compris les variations isotopiques des cernes des arbres, pour comprendre les changements saisonniers dans la croissance des arbres et la relation avec l’utilisation de l’eau dans les environnements alpins ?<\/em><\/p>\n\n\n\n

Q3. <\/strong>L\u2019analyse anatomique des cernes des arbres peut-elle \u00eatre utilis\u00e9e pour reconstruire l\u2019histoire pass\u00e9e du d\u00e9bit d\u2019une rivi\u00e8re peu instrument\u00e9e ou non jaug\u00e9e de l\u2019Himalaya oriental ?<\/em><\/p>\n\n\n\n

Q4.<\/strong> Est-il possible de d\u00e9tecter l’\u00e9volution des sources d’eau pour la croissance des arbres en utilisant des compositions isotopiques stables des cernes annuels des arbres dans des bassins fluviaux de montagne peu instrument\u00e9s ?<\/em><\/p>\n\n\n\n

Cette th\u00e8se a \u00e9tudi\u00e9 \u00e0 quelle altitude le signal climatique bascule d\u2019une croissance limit\u00e9e par la temp\u00e9rature \u00e0 une croissance limit\u00e9e par les pr\u00e9cipitations pour le m\u00e9l\u00e8ze europ\u00e9en (Larix decidua<\/em>) dans le bassin fluvial de Turtmann. Une zone de transition (c’est-\u00e0-dire un point de rupture d’altitude) a \u00e9t\u00e9 identifi\u00e9e entre 900 m et 1 800 m au-dessus du niveau moyen de la mer (m.s.l.) o\u00f9 ce signal climatique change, et ce point de rupture d’altitude semble augmenter avec le temps en raison des temp\u00e9ratures moyennes annuelles de plus en plus chaudes pour ce bassin alpin. Cette th\u00e8se a \u00e9galement d\u00e9velopp\u00e9 75 ann\u00e9es (1946-2020) d\u2019enregistrements isotopiques stables de l\u2019oxyg\u00e8ne (\u03b418<\/sup>O) et de l\u2019hydrog\u00e8ne (\u03b42<\/sup>H) \u00e0 partir des cernes des arbres du bassin de Turtmann. Les compositions isotopiques de \u03b418<\/sup>O et \u03b42<\/sup>H des arbres proches de la rivi\u00e8re aliment\u00e9s par l’eau de fonte des glaces sont inf\u00e9rieures \u00e0 celles refl\u00e9tant les signaux de fonte des glaces, tandis que les arbres \u00e9loign\u00e9s de la rivi\u00e8re refl\u00e8tent les pr\u00e9cipitations estivales et les signaux de fonte des neiges, mais ne sont pas influenc\u00e9s par l’eau de fonte des glaces s’\u00e9coulant du bassin d’amont et\/ou lib\u00e9r\u00e9e par le barrage. Cette \u00e9tude a fourni une nouvelle compr\u00e9hension scientifique selon laquelle les arbres situ\u00e9s \u00e0 proximit\u00e9 de la rivi\u00e8re peuvent b\u00e9n\u00e9ficier de l’acc\u00e8s \u00e0 l’eau de fonte des glaciers pour leur croissance, par rapport aux arbres qui n’ont pas acc\u00e8s \u00e0 l’eau de fonte des glaciers dans un contexte de changement climatique.<\/p>\n\n\n\n

Dans les bassins fluviaux de l’Himalaya, \u00e0 la suite d’une revue syst\u00e9matique de la litt\u00e9rature sur l’\u00e9tat de l’art et les orientations futures des \u00e9tudes hydrologiques des cernes d’arbres, un enregistrement de 182 ans (1840-2021) de d\u00e9bit avant la mousson de la rivi\u00e8re Zemu a \u00e9t\u00e9 reconstitu\u00e9 dans la partie sup\u00e9rieure du bassin de la Teesta. Cette reconstruction a \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9e sur la base d’une forte relation n\u00e9gative entre une chronologie centenaire des cernes d’esp\u00e8ces de sapin du Bhoutan (Abies densa<\/em>) et les enregistrements de d\u00e9bit observ\u00e9s. Cette relation inverse et contre-intuitive est probablement due \u00e0 la contribution suppl\u00e9mentaire de l\u2019approvisionnement en eau de fonte des glaciers induit par l\u2019augmentation de la temp\u00e9rature. Les enregistrements de reconstruction du d\u00e9bit de cette rivi\u00e8re peu instrument\u00e9e ont identifi\u00e9 30 ann\u00e9es de d\u00e9bit \u00e9lev\u00e9 (y compris la crue document\u00e9e du Sikkim de 1968 et la crue de l’Assam de 1998) et 33 ann\u00e9es de d\u00e9bit faible. Cette \u00e9tude a \u00e9galement mis en \u00e9vidence une association positive entre l’enregistrement reconstitu\u00e9 du d\u00e9bit fluvial avant la mousson et le for\u00e7age climatique mondial (par exemple ENSO), qui peut r\u00e9duire la p\u00e9n\u00e9tration de la mousson d’\u00e9t\u00e9 indienne pendant les ann\u00e9es ENSO, entra\u00eener une diminution des pr\u00e9cipitations mais maintenir une fonte des glaciers plus \u00e9lev\u00e9e en raison \u00e0 des conditions plus chaudes et plus s\u00e8ches de longue dur\u00e9e dans ce bassin. En outre, 72 ann\u00e9es (1950-2021) d\u2019enregistrements isotopiques stables r\u00e9solus chaque ann\u00e9e, d\u00e9velopp\u00e9s \u00e0 partir des cernes des arbres des esp\u00e8ces d\u2019A. densa<\/em>, ont montr\u00e9 une augmentation des compositions isotopiques \u03b418<\/sup>O et \u03b42<\/sup>H au cours de la p\u00e9riode d\u2019analyse. Les r\u00e9sultats sugg\u00e8rent que dans la rivi\u00e8re Zemu (c’est-\u00e0-dire le bassin versant amont du bassin sup\u00e9rieur de Teesta), la fonte des neiges et les pr\u00e9cipitations de mousson sont les principales contributions au d\u00e9bit du cours d’eau.<\/p>\n\n\n\n

Globalement, les r\u00e9sultats de cette th\u00e8se montrent que le changement climatique a des cons\u00e9quences significatives sur la croissance des arbres et sur la variabilit\u00e9 des d\u00e9bits des cours d’eau dans les bassins fluviaux de haute altitude aliment\u00e9s par les glaciers. Ces r\u00e9sultats ont des implications importantes pour la gestion durable des ressources en eau douce dans les bassins fluviaux alpins et himalayens.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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