Descriptif
Les ressources en eau disponibles pour l'humanité sont limitées et directement affectées par le changement climatique. Dans ce cours, les processus physiques et biophysiques régissant le cycle hydrologique seront présentés pour aider à comprendre comment la disponibilité de l'eau changera et comment nos méthodes de gestion devront être adaptées.
Le cycle hydrologique est étroitement lié au bilan d’énergie de la Terre et à la thermodynamique des changements de phase de l'eau. La vapeur d'eau est transportée par des processus turbulents dans l'atmosphère. A la surface, lorsque l’eau est liquide, elle se diffuse et est stockée dans un milieu poreux. Les processus biophysiques des plantes couplent les cycles de l'eau et du carbone de la Terre et confèrent également à l'hydrologie ce rôle crucial pour nos sociétés.
Ce cours fournira les connaissances nécessaires pour évaluer les informations disponibles sur l'état actuel de nos ressources en eau et fournira les outils qui permettent de comprendre les prévisions produites par les sciences climatiques et hydrologiques. Ce sont des éléments clés nécessaires pour guider les décisions de nos sociétés pour la gestion de l'eau face au changement climatique.
Objectifs pédagogiques
L'objectif de ce module est de comprendre les processus physiques et biophysiques qui régissent la disponibilité de l'eau sur les continents. L'étudiant sera capable d'analyser les observations et les prévisions disponibles pour les différentes composantes du cycle de l'eau sur les continents. Ce cours fournira les outils nécessaires pour évaluer les risques pour nos ressources en eau posés par le changement climatique et les pratiques de gestion de l'eau.
Diplôme(s) concerné(s)
- M1 Innovation, Entreprise, et Société - Voie Innovation technologique
- Echanges PEI
- MScT-Energy Environment : Science Technology & Management
- M2 Water, Air, Pollution and Energy
- Non Diplomant
- Titre d’Ingénieur diplômé de l’École polytechnique
Parcours de rattachement
Format des notes
Numérique sur 20Littérale/grade réduitPour les étudiants du diplôme Non Diplomant
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
Pour les étudiants du diplôme M2 Water, Air, Pollution and Energy
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)- Crédits ECTS acquis : 3 ECTS
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
Pour les étudiants du diplôme Titre d’Ingénieur diplômé de l’École polytechnique
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
Pour les étudiants du diplôme MScT-Energy Environment : Science Technology & Management
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)- Crédits ECTS acquis : 4 ECTS
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
Pour les étudiants du diplôme Echanges PEI
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
Pour les étudiants du diplôme M1 Innovation, Entreprise, et Société - Voie Innovation technologique
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
Programme détaillé
Les thèmes suivants seront abordés lors du cours :
- Le cycle global de l'eau : Le cycle global de l'eau et son couplage avec les cycles de l'énergie et du carbone sont présentés.
- Observer le cycle de l'eau de la Terre : Quelles sont les observations disponibles pour quantifier le cycle de l'eau continental et quelle sont les incertitude des flux et des réservoirs observée.
- Evaporation : Ce flux est le point de tension entre la demande atmosphérique et la disponibilité de l'eau à surface. La complexité des processus régissant ce flux doit être comprise.
- La loi de Darcy : L'eau liquide à la surface réside principalement dans un milieu poreux. Sa diffusion dans un sol saturé est régie par l'équation relativement simple de Darcy.
- Aquifères : gestion des ressources à long terme : Ces réserves d'eau souterraines sont en quelque sorte notre compte d'épargne en eau et doivent être bien comprises pour une gestion judicieuse.
- La zone non saturée et les processus de ruissellement : Plus près de la surface, les sols sont principalement non saturés, ce qui ralentit la diffusion et introduit des processus plus complexes.
- Le rôle de la végétation dans le cycle de l'eau : La partie non saturée du sol est parcourue par des racines qui permettent aux plantes d'obtenir l'eau nécessaire à leur photosynthèse et donc pour l’évaporation et l'assimilation du carbone.
- L'eau, une ressource vitale pour l'humanité : Des collègues sont invités pour présenter des séminaires sur certaines des connexions clés du cycle de l'eau avec les activités humaines : alimentation, écosystèmes, économie, hydroélectricité, irrigation, tensions géopolitiques.
- Changements dans le cycle de l'eau sur le continent : Le changement climatique menace nos ressources en eau tout comme une gestion héritée d’une époque ou on pouvait encore faire l’hypothèse que la climat est stationnaire. Les changements déjà observés sont présentés et discutés.
