Nos thèmes de recherche

Les activités scientifiques du LMI sont structurées autour de deux thèmes.


  • Le thème 1 concerne la modélisation des processus hydrologiques. Dans les bassins montagneux, il s’agit de mieux connaitre le fonctionnement hydrologique pour mieux estimer la ressource, avec un accent mis avec la dynamique du couvert neigeux et sa contribution aux débits. Dans les plaines cultivées, il s’agit de mieux connaitre le fonctionnement hydrique et la consommation des cultures irriguées et leur impact en termes de flux surface-nappe. L’objectif final est le développement d’un système de modélisation intégrée du fonctionnement hydrologique des bassins semi-arides, alimenté par l’observation satellitaire et in situ, afin de fournir un outil de gestion et de prévoir l’évolution de ses ressources en eaux sous différents scénarios de changements climatique et anthropique.

  • Le thème 2 opère un changement d’échelle en étudiant la spatialisation d’indicateurs du fonctionnement des surfaces terrestres et en analysant leur variabilité spatiale et temporelle ainsi que ses causes. L'objectif est de fournir des éléments pour la compréhension du cycle de l’eau continental et la vulnérabilité des écosystèmes méditerranéens. Ce changement d’échelle spatiale conditionne en grande partie les outils ciblés : nous souhaitons extraire un maximum d'information de la seule observation et notamment les longues séries (in situ, ré-analyses, satellites).


Ces deux thèmes de recherche sont fortement connectés dans la mesure où l’information satellitaire est une source privilégiée d’information pour alimenter les modèles en particulier à l’échelle régionale

Ces recherches bénéficient des données de l’observatoire hydro-climatologique mis en place par l’équipe depuis 2002, qui viennent en complémentarité des observations effectuées de longue date par les partenaires locaux. Le réseau d’observation permanent comprend une dizaine de stations météorologiques réparties de la plaine Haouz jusqu’aux montagnes de l’Atlas, auxquels s’ajoutent des données collectées par les partenaires (débits des rivières, piézométrie)

Ces travaux bénéficient également du programme européen COPERNICUS, en particulier les satellites Sentinel-1 et 2 qui depuis 2015 révolutionnent l’observation des surfaces agricoles en fournissant gratuitement des données haute résolution spatiale (10-20m) et haute répétitivité temporelle (5 jours) dans les domaines visible/proche infrarouge et radar. Un des points forts des études proposées repose ainsi sur l’utilisation croissante dans les modèles d’information satellitaire multi-résolution spatiale et multi longueur d’onde, aussi bien en forçage qu’en assimilation.
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Les enjeux scientifiques et sociétaux

  • Estimer l’équivalent en eau du manteau neigeux de l’Atlas, en nous appuyant sur le suivi des surfaces maintenant maitrisé.
  • Améliorer la connaissance des écoulements souterrains : percolation vers les nappes ou écoulements de subsurface dans les sédiments (inféroflux).
  • Simuler les crues et les risques associés.
  • Améliorer la cartographie de l’occupation du sol, donnée indispensable à la modélisation du fonctionnement des surfaces, et information attendue par les gestionnaires.
  • Améliorer l’estimation de l’évapotranspiration des cultures et le suivi satellitaire de leur bilan hydrique.
  • Estimer les pompages agricoles dans la nappe, flux mal quantifiés et néanmoins cruciaux pour la gestion du bassin.
  • Proposer des méthodes de désagrégation du climat, nécessaires pour la prise en compte des scénarios de changement dans un contexte de forte hétérogénéité spatiale.
  • Evaluer l’impact des changements climatiques et anthropiques de manière intégrée.
  • Etudier l’efficience de l’utilisation de l’eau par la végétation (WUE) à l’échelle régionale. Cela suppose une bonne modélisation de la partition évaporation-transpiration.
La spécificité des approches TREMA réside dans l’exploitation maximale de la télédétection (manteau neigeux, occupation du sol, végétation, évapotranspiration, humidité du sol, etc.) dont la disponibilité à connu une petite révolution ces dernières années grâce au programme européen COPERNICUS, et notamment Sentinel-1 et 2 (couverture radar et optique haute résolution spatiale et haute répétitivité sur le globe).

 

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