{"id":13165,"date":"2025-09-25T08:12:32","date_gmt":"2025-09-25T06:12:32","guid":{"rendered":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/?p=13165"},"modified":"2025-09-25T08:12:35","modified_gmt":"2025-09-25T06:12:35","slug":"storage-hydropower-in-a-changing-climate-understanding-predicting-and-mitigating-thermal-impacts-on-rivers","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/2025\/09\/storage-hydropower-in-a-changing-climate-understanding-predicting-and-mitigating-thermal-impacts-on-rivers\/","title":{"rendered":"Storage Hydropower in a Changing Climate: Understanding, Predicting, and Mitigating Thermal Impacts on Rivers"},"content":{"rendered":"
\"riviere\"<\/figure>\n\n\n

Th\u00e8se en g\u00e9ographie, soutenue le 31 octobre 2025 par David Dorthe, rattach\u00e9 \u00e0 l’Institut des dynamiques de la surface terrestre (IDYST) de la FGSE.<\/em><\/p>\n\n\n\n

Les rivi\u00e8res et les \u00e9cosyst\u00e8mes qui en d\u00e9pendent subissent de plus en plus les effets combin\u00e9s du changement climatique et de l\u2019exploitation hydro\u00e9lectrique. Dans les cours d\u2019eau r\u00e9gul\u00e9s par des barrages, l\u2019eau pr\u00e9lev\u00e9e ou stock\u00e9e r\u00e9duit le d\u00e9bit naturel s ur certains tron\u00e7ons, les rendant plus sensibles aux temp\u00e9ratures extr\u00eames. Les l\u00e2chers d\u2019eau li\u00e9s \u00e0 la production d\u2019\u00e9lectricit\u00e9 peuvent provoquer des variations soudaines de courant (\u00e9clus\u00e9es ou\u00a0hydropeaking<\/em>) et de temp\u00e9rature (\u00e9clus\u00e9es thermiques ou\u00a0thermopeaking<\/em>), susceptibles de perturber la faune aquatique.<\/p>\n\n\n\n

Pour limiter ces impacts, plusieurs solutions existent. L\u2019augmentation du d\u00e9bit r\u00e9siduel consiste \u00e0 maintenir en permanence une quantit\u00e9 minimale d\u2019eau dans la rivi\u00e8re pour prot\u00e9ger les habitats aquatiques et att\u00e9nuer l\u2019effet des \u00e9clus\u00e9es. Les bassins de r\u00e9gulation sont des retenues qui stockent temporairement l\u2019eau afin de lisser les variations de d\u00e9bit et de temp\u00e9rature. Les galeries de d\u00e9rivation sont des tunnels ou canaux permettant de d\u00e9tourner une partie de l\u2019eau des \u00e9clus\u00e9es vers un autre tron\u00e7on de rivi\u00e8re moins sensible aux variations ou vers un lac. Ces modifications co\u00fbtent cher et demandent du temps pour \u00eatre mises en place ; elles doivent ensuite rester efficaces \u00e0 long terme dans un climat en \u00e9volution, o\u00f9 le r\u00e9gime thermique des rivi\u00e8res change. Jusqu\u2019ici, ces mesures sont surtout con\u00e7ues pour r\u00e9duire les variations d\u2019\u00e9coulement (vitesse, hauteur d\u2019eau), mais leurs effets sur la temp\u00e9rature sont rarement \u00e9valu\u00e9s.<\/p>\n\n\n\n

L\u2019\u00e9tude s\u2019est concentr\u00e9e sur un tron\u00e7on de la Sarine, en Suisse, pour \u00e9valuer l\u2019efficacit\u00e9 de diff\u00e9rentes mesures d\u2019att\u00e9nuation dans un contexte de r\u00e9chauffement climatique. Pour cela, il fallait d\u2019abord disposer d\u2019un mod\u00e8le num\u00e9rique capable de reproduire fid\u00e8lement les variatio ns de temp\u00e9rature de l\u2019eau sur ce tron\u00e7on, afin de pouvoir ensuite simuler et tester diff\u00e9rents sc\u00e9narios. Le mod\u00e8le calcule la temp\u00e9rature de l\u2019eau sur la base des conditions m\u00e9t\u00e9orologiques, de la production hydro\u00e9lectrique, mais aussi sur des \u00e9l\u00e9ments comme l\u2019effet d\u2019ombrage de la v\u00e9g\u00e9tation ou les \u00e9changes de chaleur entre l\u2019eau et les s\u00e9diments. Pour v\u00e9rifier la fiabilit\u00e9 du mod\u00e8le, des mesures de temp\u00e9rature ont \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9es durant plusieurs ann\u00e9es : les comparaisons montrent que le mod\u00e8le a reproduit les valeurs observ\u00e9es avec une erreur moyenne faible, comprise entre 0,4 et 0,8 \u00b0C. Ce mod\u00e8le valid\u00e9 a ensuite servi \u00e0 simuler l\u2019\u00e9volution future de la rivi\u00e8re selon plusieurs sc\u00e9narios climatiques, puis \u00e0 tester l\u2019impact de diff\u00e9rents am\u00e9nagements.<\/p>\n\n\n\n

Les r\u00e9sultats montrent que pour des sc\u00e9narios de changement climatique marqu\u00e9, la temp\u00e9rature moyenne annuelle de l\u2019eau pourrait augmenter jusqu\u2019\u00e0 4 \u00b0C d\u2019ici la fin du si\u00e8cle. Dans ce cas, la temp\u00e9rature d\u00e9passerait 15 \u00b0C pendant 6 mois de l\u2019ann\u00e9e (contre environ un mois en moyenne actuellement), entra\u00eenant stress thermique et des conditions propices \u00e0 la prolif\u00e9ration de maladies chez les poissons. Les effets ne sont pas identiques partout : les tron\u00e7ons \u00e0 faible d\u00e9bit sont particuli\u00e8rement vuln\u00e9rables, tandis qu\u2019en aval, les l\u00e2chers d\u2019eau depuis le fond des retenues peuvent mod\u00e9rer les temp\u00e9ratures extr\u00eames. Contrairement aux rivi\u00e8res naturelles, o\u00f9 les plus fortes hausses surviennent en \u00e9t\u00e9, elles pourraient ici se produire en automne et en hiver, du fait de la capacit\u00e9 des r\u00e9servoirs \u00e0 conserver la chaleur plus longtemps (inertie thermique).<\/p>\n\n\n\n

Trois mesures d\u2019att\u00e9nuation ont \u00e9t\u00e9 test\u00e9es : augmentation du d\u00e9bit r\u00e9siduel, bassin de r\u00e9gulation et galerie de d\u00e9rivation. L\u2019augmentation du d\u00e9bit r\u00e9siduel a donn\u00e9 les meilleurs r\u00e9sultats, r\u00e9duisant la dur\u00e9e des p\u00e9riodes chaudes et l\u2019amplitude des variations de temp\u00e9rature. Les bassins de r\u00e9gulation att\u00e9nuent les variations \u00e0 court terme, mais ont peu d\u2019effet sur la tendance g\u00e9n\u00e9rale. Les galeries de d\u00e9rivation apportent peu de b\u00e9n\u00e9fices et peuvent parfois aggraver la situation en r\u00e9duisant le d\u00e9bit dans certaines zones, ce qui favorise des temp\u00e9ratures plus extr\u00eames.<\/p>\n\n\n\n

Ces r\u00e9sultats montrent qu\u2019il est important de prendre en compte la temp\u00e9rature de l\u2019eau dans l\u2019\u00e9valuation des impacts et des mesures li\u00e9es aux barrages. Bien g\u00e9r\u00e9s, ceux -ci peuvent att\u00e9nuer certaines hausses de temp\u00e9rature, par exemple en rel\u00e2chant de l\u2019eau froide stock\u00e9e en profondeur, mais ils peuvent aussi amplifier les effets du r\u00e9chauffement. Disposer d\u2019outils fiables pour anticiper les conditions futures permet de concevoir des strat\u00e9gies mieux adapt\u00e9es pour pr\u00e9server la vie aquatique face aux d\u00e9fis climatiques.\u00a0<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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