Titre du projet : L'impact du changement climatique sur le cycle hydrologique

L'équipe : Détectives climatiques d'Ilion

10o Gimnasio Iliou   Ilion   Grèce   7 Âge de l'élève : 14-15 ans

Comment les phénomènes du cycle hydrologique sont-ils affectés par le changement climatique et quels sont leurs effets sur l'environnement naturel et anthropique de notre région ?
Πως επηρεάζονται τα φαινόμενα του υδρολογικού κύκλου με την μεταβολυ κλίματος και ποια τα αποτελέσματα τους στο φυσικό και ανθρωπογενές περιβάλλον της περιοχής μας.

Dans ce travail, nous nous sommes intéressés aux phénomènes naturels qui participent au cycle hydrologique et aux conséquences qu'ils ont dans la région de la municipalité d'Ilion à laquelle nous appartenons. La municipalité d'Ilion est située dans la préfecture de l'Attique en Grèce (Figure 1). Ces dernières années, en général, dans la région de la Méditerranée orientale où nous nous trouvons, des phénomènes météorologiques intenses se sont produits, tels qu'une augmentation de la rapidité des précipitations. Les pluies sont très intenses et provoquent d'importantes inondations. Notre région a été touchée par des inondations ces dernières années. En 2017, l'eau sur les routes a atteint une hauteur de 0,80 mètre, causant de nombreux dégâts et malheureusement des pertes de vies humaines. Les inondations entraînent également une réduction de l'écoulement de l'eau vers les nappes phréatiques. La réduction de l'écoulement de l'eau vers les aquifères entraîne une réduction des réserves d'eau souterraine et une augmentation de la salinité de l'eau souterraine. Compte tenu de ce qui précède, nous avons tenté d'étudier la relation entre les phénomènes du cycle hydrologique et les changements climatiques et de documenter leur impact sur l'environnement. À cette fin, nous avons recueilli des données provenant de diverses publications sur les inondations dans notre région et des données météorologiques provenant de diverses stations météorologiques, telles que les températures maximales et minimales de l'air, la hauteur et l'intensité des précipitations. Nous avons effectué des analyses chimiques sur les eaux souterraines et sur un événement pluvieux. Des mesures in situ de paramètres physico-chimiques tels que la conductivité électrique (EC), la température (T) et le pH ont été effectuées. Nous avons mesuré la concentration de paramètres chimiques tels que le chlore, le bicarbonate, le calcium, le magnésium ainsi que la dureté, l'alcalinité et la salinité (TDS). Enfin, dans le laboratoire de géologie-minéralogie de l'université agricole d'Athènes, nous avons mesuré la concentration de sulfate, de nitrate et de sodium. Nous avons également essayé de relier des images satellites par l'intermédiaire de la plateforme Sentinel Hub, mais cela n'a malheureusement pas été possible car il n'y avait pas d'images pertinentes disponibles.

Données météorologiques
Notre étude montre une diminution significative des précipitations annuelles d'environ 100 mm (18%), une augmentation de la température maximale absolue de +0,43 oC (1,1%) en août et une légère diminution de la température minimale absolue de -0,33 oC (2,2%) en décembre (figure 2).
Données hydrogéologiques
Les résultats de nos recherches sur les eaux souterraines sont présentés dans le tableau suivant (concentrations en (mg/L). code T pH EC(μS/cm) TDS Cl- HCO3- SO42- NO3- Ca2+ Mg2+ Na+)

IL1 18 7.32 1280 854 103 427 88 11 70 54.9 100 -1.85
IL2 19,8 7,29 1200 352 878 74 430 90 62 132 40,0 50 -0,18
IL3 19,8 7,16 1300 874 78 411 95 62 142 45,6 40 -2,68
IL4 19,3 6,9 1300 969 89 500 89 68 68 76 57,1 90 4,82
IL5 17 7.3 1400 1030 156 409 119 69 190 17.8 70 2.43
IL6 19,7 6,96 1180 983 156 418 86 61 64 78,0 120 -2,79
IL7 18 7.58 1400 1003 209 439 64 17 186 17.8 70 3.17
IL8 16,9 7,17 1600 1415 160 708 159 25 216 26,3 120 4,39
IL9 18 7,99 1180 986 110 454 120 50 50 76 85,4 90 -3,05
pluie 7.2 100 88 88 14 38 1 13 18 3.2 1 2.05

Les concentrations des paramètres chimiques sont en baisse par rapport aux mesures enregistrées il y a 28 ans. Il n'y a donc pas eu d'augmentation de la salinité. Cela est dû en partie à la période d'échantillonnage du printemps, lorsque les eaux souterraines sont à leur niveau le plus élevé en raison de la saison des pluies précédente. Les zones d'irrigation et la fertilisation ont également diminué, ce qui se reflète principalement dans la baisse des ions nitrate.
Par conséquent, les eaux souterraines, en tant que paramètre du cycle hydrologique, s'avèrent moins affectées par les changements climatiques survenant à la surface que d'autres paramètres tels que les précipitations, le ruissellement de surface et l'évapotranspiration.

Faire face à des phénomènes tels que les inondations dans une zone urbaine est une tâche difficile. Les actions que nous pourrions entreprendre sont d'informer nos concitoyens et de proposer des solutions qui pourraient éventuellement réduire le problème, qui peuvent être résumées comme suit :

α) Reboisement dans le bassin qui alimente notre région en eau. Cette proposition est une solution partielle au problème, mais elle pourrait retarder l'écoulement de surface et augmenter le courant descendant vers les eaux souterraines. Cela permettrait d'une certaine manière de contrôler les inondations qui atteindraient les rues de nos villes.

b) Le retardement des inondations pourrait être facilité par la construction par l'État de petits barrages pour arrêter le flux des rivières avant qu'elles ne pénètrent dans la ville.
c) Dans un environnement urbain, un faible pourcentage de terrain est recouvert de béton, de maisons et d'asphalte, de sorte que le débit de surface est très élevé. Toutefois, l'utilisation de matériaux poreux pour recouvrir les chaussées, de sorte qu'une partie de l'eau de surface soit absorbée et s'enfonce dans le sol, pourrait constituer une autre solution partielle pour atténuer le problème des inondations.

d) Les caniveaux des routes vers lesquels l'eau de pluie s'écoule pourraient être exempts de béton et permettre à l'eau de pénétrer dans le sol. Les tuyaux de drainage souterrains transportant l'eau pourraient être percés de façon à ce qu'une partie de l'eau puisse s'écouler dans le sol. Cela permettrait à une plus grande quantité d'eau d'entrer dans ces tuyaux et donc de réduire le ruissellement de surface.

e) Enfin, une chose très fondamentale pour la protection de nos vies est d'informer nos concitoyens de suivre les instructions de la protection civile et d'éviter de se déplacer sur les routes en cas de fortes pluies.

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Ce projet a été traduit automatiquement en anglais.
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