Dissertations / Theses: 'Nouvelles sur le changement climatique'

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Lee, Youhyun. "Les politiques de développement des énergies renouvelables et nouvelles en Corée du Sud et en France." Thesis, Paris 1, 2016. http://www.theses.fr/2016PA01D047.

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Abstract:

La Corée du Sud et la France, reconnues pour une grande dépendance à l'égard de l'énergie nucléaire, sont désormais confrontées à une nouvelle phase de la politique énergétique. Le développement des énergies nouvelles et renouvelables est une tâche cruciale pour réduire les gaz à effet de serre qui provoquent le problème du changement climatique. En outre, l'énergie nouvelle et renouvelable amène la croissance verte du pays. La raison pour laquelle nous apprécions l'énergie nouvelle et renouvelable est non seulement à cause de l'environnement, mais aussi pour ses effets sur l'économie. L'importance de l'énergie nouvelle et renouvelable est encore en croissance avec l’Accord Paris après la C.O.P 21.Cette étude aborde plusieurs questions importantes dans l'administration publique, telles que la définition de l'acteur de la politique, en analysant le processus politique et l'instrument de la politique. Il traite également des définitions des énergies nouvelles et renouvelables, des systèmes juridiques, des plans et des discussions sur la coopération énergétique. En comparant et en repensant de deux autres politiques de chaque pays, leurs défis concomitants vers la transition énergétique vont encore être développés
The South Korea and France, those who are recognized for high dependence on nuclear power, are now facing a new phase of energy policy. The development of new and renewable energy is a crucial task to reduce green house gas which provokes climate change problem. Furthermore, new and renewable energy leads the green growth of the country. The reason why we do appreciate the new and renewable energy is not only because of environment, but also because of economic reason. The importance of the new and renewable energy is still growing in accordance with Paris Accord in 2015 after C.O.P 21.This study approaches several major issues in public administration such as defining policy actors, analyzing the policy process and the policy instruments. It also deals with the definitions of new and renewable energy, legal systems, plans, implementation and discussion about global energy cooperation. By comparing and rethinking of two other countries policies, their concomitant challenges toward energy transition will be going forward

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Gadani, Giulia. "Désastres, politique et économie : l'interaction entre les cyclones tropicaux, les opinions politiques et la croissance économique." Electronic Thesis or Diss., Université Côte d'Azur, 2024. http://www.theses.fr/2024COAZ0030.

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Abstract:

Cette dissertation vise à combler d'importantes lacunes dans l'étude de l'impact des cyclones tropicaux sur (i) la croissance économique infranationale ; (ii) le lien entre les cyclones tropicaux et la polarisation politique ; et (iii) la relation entre les nouvelles sur le changement climatique et les opinions des individus. Premièrement, les cyclones tropicaux causent des dommages et des préjudices considérables, et la proportion des tempêtes les plus intenses devrait augmenter avec le réchauffement futur. Les analyses précédentes étaient limitées à des régions spécifiques, à des niveaux de pays ou à des dangers uniques liés aux cyclones tropicaux, principalement la vitesse du vent. Chapitre 1 évalue l'effet combiné des trois principaux dangers des cyclones tropicaux—la vitesse du vent, l'onde de tempête et les pluies—sur la croissance macroéconomique infranationale à l'échelle mondiale. À cette fin, nous combinons des données d'intensité des cyclones tropicaux modélisées spatialement avec des données de croissance économique provenant de 1.642 régions infranationales pour les années 1980-2020. Nous mettons en évidence que, bien que la vitesse du vent entraîne les plus grandes pertes macroéconomiques, il est important de tenir compte des deux autres dangers. L'onde de tempête cause d'autres pertes, tandis que l'effet des pluies est bénéfique jusqu'à un certain seuil de précipitations. Deuxièmement, la littérature a examiné l'impact des extrêmes climatiques sur les préférences politiques, mettant en évidence un déplacement positif vers des positions environnementales et démocrates. Cependant, elle n'a pas abordé les effets potentiellement polarisants sur l'opinion publique. Chapitre 2 examine la relation entre les cyclones tropicaux et la polarisation politique aux États-Unis, offrant de nouvelles perspectives sur ce sujet. Pour ce faire, nous utilisons la base de données du Cooperative Election Study pour l'idéologie politique et des données modélisées sur la vitesse maximale du vent pour mesurer les dommages causés par les tempêtes pendant la période 2010-2018. Nous constatons que les cyclones tropicaux particulièrement destructeurs sont associés à une augmentation de la polarisation politique au sein de la population. En particulier, les démocrates présentent une augmentation des opinions libérales, tandis que les républicains s'orientent vers des opinions plus conservatrices. Troisièmement, la littérature existante a montré que les actualités sur le changement climatique influencent positivement l'acceptation de sa réalité. Cependant, il n'a pas été examiné si ces actualités contribuent à une plus grande stabilité des opinions, en tenant compte à la fois de l'acceptation et du déni du changement climatique. Chapitre 3 aborde une avenue inexplorée en se concentrant sur la question de savoir si les actualités sur le changement climatique renforcent l'adhésion à l'opinion de l'individu et écartent les perspectives opposées concernant la réalité du changement climatique parmi les résidents américains. J'utilise les données historiques d'enquêtes sur plus de 9.000 individus recueillis durant les années paires de la période 2010-2014. J'ai constaté qu'une plus grande exposition aux actualités sur le climat augmente la probabilité d'avoir (i) une acceptation stable du changement climatique parmi les démocrates ; (ii) un déni stable du changement climatique parmi les républicains ; (iii) un déni instable du changement climatique parmi les démocrates ; et (iv) une acceptation instable du changement climatique parmi les républicains
This dissertation aims at closing important research gaps in the study of (i) the effect of tropical cyclones on subnational economic growth; (ii) the linkage between tropical cyclones and political polarization; and (iii) the relation between climate change news and individuals' opinions. First, tropical cyclones cause substantial damage and harm, and the proportion of the most intense storms is projected to increase under future warming. Previous analyses are limited to specific regions, country levels, or single tropical cyclone hazards, mainly wind speed. Chapter 1 assesses the compound effect of all three main tropical cyclone hazards—wind speed, storm surge, and rainfall—on subnational macroeconomic growth globally. To this end, we combine spatially modeled tropical cyclone intensity data with economic growth data from 1,642 subnational regions for the years 1980-2020. We find that while wind speed induces the largest macroeconomic losses, accounting for the other two hazards is important. Storm surges cause further losses, whereas the effect of rainfall is beneficial up to a certain rainfall amount. Second, previous literature has examined the impact of extreme events on political preferences, highlighting a positive shift towards environmental and Democratic positions. However, it has not addressed the potential polarizing effect on public opinion. Chapter 2 investigates the relation between tropical cyclones and political polarization in the United States, offering new insights into this topic. To do so, we use the Cooperative Election Study database for political ideology and scientific maximum wind-speed modeled data for measuring storm damage over the 2010-2018 period. We find that extremely damaging tropical cyclones are associated with increased political polarization within the population. Specifically, Democrats exhibit an increase in liberal opinions, while Republicans shift towards more conservative views. Third, existing literature has shown that climate change news positively influences the acceptance of climate change. However, there has been no examination of whether climate change news contributes to greater stability in opinions, taking into account both acceptance and denial of climate change. Chapter 3 addresses an unexplored avenue by focusing on whether climate change news reinforces adherence to the individual's opinion and discards opposing perspectives about the existence of climate change among U.S. residents. I use individuals' historical survey data on over 9,000 individuals collected during the even years of the 2010-2014 period and find that greater exposure to climate news increases the probability of having (i) stable climate change acceptance among Democrats; (ii) stable climate change denial among Republicans; (iii) unstable climate change denial among Democrats; and (iv) unstable climate change acceptance among Republicans

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Henriet, Fanny. "Essais sur l'économie du changement climatique." Paris, EHESS, 2012. http://www.theses.fr/2012EHES0025.

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Abstract:

Cette thèse porte sur plusieurs questions, diverses, liées aux politiques climatiques. Le premier chapitre porte sur l'extraction optimale d'une ressource non renouvelable polluante en présence d'une réglementation environnementale et lorsqu'une technologie propre peut être développée par des activités de recherche et développement. Le deuxième chapitre étudie l'introduction de la technologie de capture et de stockage du carbone. Lorsque les contraintes techniques ne permettent pas de capturer toutes les émissions, cette technologie devrait être utilisée avant que les dommages environnementaux ne se manifestent. Le troisième chapitre étudie les changements du système fiscal optimal quand une externalité est découverte, dans un cadre à la Mirlees, avec agents hétérogènes. Si la productivité et le coût d'accès est un bien propre de substitution sont négativement corrélés, alors aucun bien ne devrait être taxé en l'absence d'externalité. Avec externalité, il est optimal de taxer le bien sale à un taux inférieur au taux pigouvier et de taxer le bien propre. Dans le quatrième chapitre, nous construisons, étalonnons et simulons un modèle stylisé conçu pour évaluer l'ampleur de la taxe carbone qui permettrait à l'économie française de diviser par quatre ses émissions de CO2 à un horizon de quarante ans. L'ampleur de la taxe carbonne nécessaire est tout à fait irréaliste. Le cinquième chapitre discute du taux d'actualisation écologique qui doit être utilisé pour évaluer les projets visant à améliorer l'environnement. Nous étudions les propriétés du taux d'actualisation standard, ainsi que du taux d'actualisation écologique. Nous discutons aussi une forme du principe de précaution
This thesis focuses on several issues related to climate policies. The first chapter focuses on the optimal extraction of a polluting non-renewable resource when there is an environmental regulation and when a clean technology can be developed through research and development. The second chapter examines the introduction of a carbon capture and storage technology. When all emissions can not be captured, because of technical constraints, this technology should be used before any environmental damages occurs. The third chapter examines the optimal tax system changes when an externality is discovered in a model à la Mirlees with heterogeneous agents. If productivity and the cost of access to a clean substitute are negatively correlated, there should be no indirect taxes, in the absence of externalities. With externality, it is optimal to tax the dirty good, less than the Pigovian rate, and the clean good. In the fourth chapter, we build, calibrate and simulate a stylized model designed to assess the magnitude of the carbon tax that would allow the French economy to divide by four its CO2 emissions in forty years. The magnitude of the carbon tax required is quite unrealistic. The fifth chapter discusses the ecological discount rate that should be used to assess projects aiming at improving the environment. We study the properties of the standard discount rate and the ecological discount rate. We also discuss a version of the precautionary principle

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Biscéré, Tom. "Effets des métaux et des changements climatiques sur les coraux." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS382.

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Abstract:

Les récifs coralliens se sont largement dégradés au cours de ces dernières décennies sous l’influence des activités anthropiques. Parmi ces perturbations, l’augmentation des concentrations métalliques concerne de nombreux récifs à travers le monde (e.g. grande barrière australienne, Costa Rica, Mer Rouge, Nouvelle-Calédonie). A ces stress locaux vient s’ajouter le changement climatique, et plus particulièrement l’élévation des températures et l’acidification des océans, auxquelles les coraux doivent désormais faire face. Dans ce contexte particulier, les objectifs de cette thèse ont donc été (1) de déterminer l’effet sur la physiologie corallienne, des principaux métaux présents dans les sédiments latéritiques (fer, manganèse, nickel et cobalt), à des concentrations représentatives de celles mesurées sur le littoral calédonien, et (2) de définir leurs rôles potentiels dans ce contexte de changement climatique. Les résultats obtenus ont montré que les métaux ont des effets très différents sur le métabolisme corallien. Alors qu’à température ambiante un apport en nickel ou en manganèse stimule le métabolisme de l’hôte et la photosynthèse des symbiotes, à l’inverse, un enrichissement en cobalt inhibe la calcification et devient même toxique dès 1.0 μg L-1 pour les symbiotes et l’hôte. De même, malgré son importance dans les processus photosynthétiques, un apport en fer diminue la densité en Symbiodinium des tissus et inhibe la calcification. En période de stress thermique, le manganèse augmente la tolérance des coraux à cette hausse de température, probablement en stimulant leurs défenses antioxydantes, tandis que le nickel aggrave ces effets en diminuant encore davantage leur croissance. Ces travaux constituent une étape importante vers une meilleure compréhension de la réaction des coraux aux enrichissements métalliques et permettraient d’expliquer, dans une certaine mesure, la sensibilité des espèces coralliennes aux changements climatiques
Coral reefs have largely degraded in recent decades under the influence of human activities. Among those disturbances, the increase in metal concentrations affects many reefs worldwide (e.g. Australian Great Barrier Reef, Costa Rica, Red Sea, New Caledonia). Furthermore, reefs have now to face climate change, and more particularly temperature increase and ocean acidification. In this context, the aims of my thesis were to (1) determine the effects of the main metals present in lateritic sediments (iron, manganese, nickel and cobalt) on coral physiology using concentrations representative of those measured along the New Caledonian coastline, and to (2) define their potential roles in this context of climate change. My results showed that metals affect coral metabolism in different ways. While at ambient temperature, a nickel or manganese enrichment stimulates host metabolism and symbiont photosynthesis, conversely a cobalt enrichment inhibits calcification and becomes even toxic for the host and symbionts, from 1 μg L-1. Despite its importance in photosynthetic processes, an iron enrichment induces a decrease in Symbiodinium densities and an inhibition of calcification rates. Under thermal stress, manganese enhances coral tolerance to temperature increase, likely by stimulating their antioxidant defenses, while nickel worsens its effects by decreasing even more their growth. These works represent an important step towards a better understanding of coral responses to metal enrichment and would explain, to some extent, species susceptibility to climate change

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Dutheil, Cyril. "Impacts du changement climatique dans le Pacifique Sud à différentes échelles : précipitations, cyclones, extrêmes." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS402.

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Abstract:

Ce travail de thèse traite du changement climatique dans le Pacifique Sud, d'ici à la fin du siècle dans le scénario RCP8.5 (=scénario le plus extrême équivalent à augmentation du forçage radiatif de 8.5W.m-2), à plusieurs échelles spatiales ((1) le Pacifique, (2) le Pacifique sud-ouest, (3) et la Nouvelle-Calédonie) et de ses impacts. Les projections climatiques des modèles CMIP5 comportent de nombreuses biais (e.g. double ITCZ, forte dispersion des patrons de changement de SST) dans cette région que nous nous sommes attachés à réduire. Pour ce faire nous avons utilisé un modèle atmosphérique régional (Weather Research and Forecast). (1) A cette échelle nous nous sommes intéressés au devenir de la zone de convergence du pacifique sud (SPCZ). Les simulations de changement climatique ont montré un possible assèchement (-30%) de la SPCZ piloté par des changements de circulation. (2) Nous nous sommes ici intéressés au devenir de la cyclogenèse du Pacifique Sud-Ouest. Les simulations de changement climatique nous ont permis de montrer une diminution de l'intensité des cyclones, une augmentation des précipitations cyclonique, ainssi qu'un possible effondrement du nombre de cyclone (-50%) du à une augmentation du cisaillement vertical du vent. (3) A cette échelle nous nous sommes focalisés sur l'évolution du climat Néo-Calédonien. Les simulations de changement climatique ont montré une diminution moyenne des précipitations de 20%, avec des contrastes très forts en fonction des régions (côte Est vs côte Ouest), ainsi qu'un doublement du nombre de vagues de chaleur. Enfin nous avons montré l'interet de ces simulations régionales pour des études d'impacts appliquées aux écosystèmes
In this thesis we are interested in the South Pacific climate changes, at the end of the 21st century under the RCP8.5 scenario (i.e. the most extreme scenario equivalent to a radiative forcing increase of 8.5W.m-2), at several spatial scales ((1) Pacific, (2) Southwest Pacific, (3) and New Caledonia) and in its impacts. The climate projections of the CMIP5 models include many biases (e.g. double ITCZ, strong intermodel variability of SST change patterns) in this region that we reduced by using a regional atmospheric model (Weather Research and Forecast). (1) At this scale we are interested in the future of the South Pacific Convergence Zone (SPCZ). Climate change simulations showed a possible drying (-30%) of SPCZ driven by circulation changes. (2) We are interested here in the future of the Southwest Pacific cyclogenesis. Climate change simulations have shown a decrease of cyclone intensity, an increase of cyclonic precipitation, and a possible collapse of the cyclones number (-50%) due to an increase of vertical wind shear. (3) And then we focused on the evolution of the New Caledonian climate. Climate change simulations showed a decrease of rainfall (-20%) in average, with very strong contrasts across regions (East coast vs West coast), as well as a doubling of the heat waves number. Finally, we showed the interest of these regional simulations for impact studies applied to ecosystems

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Cara, Stéphane de. "Dimensions stratégiques des négociations internationales sur le changement climatique." Paris 10, 2001. http://www.theses.fr/2001PA100021.

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Quefelec, Stephane. "Les effets du changement climatique sur les pays méditerranéens." Thesis, Aix-Marseille 2, 2011. http://www.theses.fr/2011AIX24010.

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Abstract:

Cette thèse étudie les liens entre développement et changement climatique dans les pays méditerranéens afin de mieux comprendre les processus et les interactions spécifiquement en jeux dans cette région, en particuliers dans les pays du Maghreb et du Mashrek. Dans le chapitre 1, nous étudions l’état des connaissances scientifiques sur le changement climatique au niveau global et au niveau méditerranéen. Cela nous permet d’aborder le problème des projections climatiques et d’analyser les résultats pour le bassin méditerranéen. Sur cette base, dans le chapitre 2, en rapprochant les projections de changement climatique et le contexte local du développement, nous mettons en évidence une vulnérabilité relativement plus élevée des pays méditerranéens en développement. Nous analysons dans le chapitre 3, les méthodes et outils permettant d’appréhender le coût du changement climatique et en déduisons des enseignements pour les pays méditerranéens. Afin d’aller plus loin dans la caractérisation et la compréhension des mécanismes en jeux au niveau méditerranéen, nous proposons, dans le chapitre 4, des approches économétriques en longue période sur données de panel de l’impact des variables climatiques sur d’une part le niveau de PIB par tête et d’autre part les rendements céréaliers. Les résultats mettent en évidence que même les économies des pays riches du bassin méditerranéen sont sensibles aux tendances climatiques, au moins sur la période 1950-2000, bien qu’ils le soient beaucoup moins que les pays en développement de la rive Sud et Est. Par ailleurs, nous confirmons que l’agriculture est un canal de diffusion majeur des effets du changement climatique dans l’économie, en particulier dans les pays en développement. La question de l’eau apparait centrale dans le traitement de l’adaptation au changement climatique. Ainsi, dans le chapitre 5, nous analysons l’état de la ressource en eau, les modes de gouvernance actuels et les options d’adaptation qui s’offrent aux pays arides. Nous présentons un exercice de simulation des demandes futures par secteur dans les pays d’Afrique du Nord, ce qui nous permet d’obtenir des ordres de grandeur sur les bénéfices à attendre des différentes options de politique qui pourront être suivies par les pouvoirs publics. Nous montrons que la gestion de la demande en eau est un des leviers déterminants de l’adaptation au changement climatique dans les pays méditerranéens et que sa mise en œuvre repose avant tout sur des réformes de gouvernance
This thesis studies the links between development and climate change in Mediterranean countries to better understand the processes and interactions in specific games in the region, particularly in the Maghreb and the Mashreq. In Chapter 1, we review the state of scientific knowledge on climate change at global level and at Mediterranean level. This allows us to address the problem of climate projections and analyze the results for the Mediterranean. On this basis, in Chapter 2, by comparing the projections of climate change and the local context of development, we highlight a relatively higher vulnerability of the developing Mediterranean countries. We discuss in Chapter 3, methods and tools to estimate the economic cost of climate change and deduce lessons for the Mediterranean countries. To go further in the characterization and understanding of the mechanisms at play in the Mediterranean, we propose, in Chapter 4, econometric approaches using long term panel data. We test the impact of climate variables on, first, the level of GDP per capita and, second, on cereal yields. The results show that even rich Mediterranean countries are sensitive to climate change - at least over the period 1950-2000 - although much less than Southern and Eastern developing countries of the Mediterranean basin. Furthermore, we confirm that agriculture is a major channel of climate change impact in the economy, particularly in developing countries. The issue of water appears in a key parameter in adaptation to climate change. Thus, in Chapter 5, we analyze the state of water resources, the existing modes of governance and adaptation options available to Mediterranean arid countries. We present a simulation of future demands by sector in North Africa, enabling us to obtain orders of magnitude of the expected benefits of different policy options that can be followed by the government. We show that water demand management is one of the key tools to adapt to climate change in Mediterranean countries and that its implementation depends primarily on governance reforms

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Dullieux, Rémy. "Jeux dynamiques relatifs au changement climatique." Thesis, Paris 1, 2013. http://www.theses.fr/2013PA010039/document.

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Abstract:

La thèse est consacrée à l'étude de jeux dynamiques dans le domaine climatique. Pour lutter contre l'accumulation de gaz à effet de serre dans l'atmosphère, la mise en place d'une taxe carbone est une solution possible. Toutefois on suppose ici que cette taxe carbone a pour les pays consommateurs d'énergie fossile des motivations qui ne se limitent pas à l'internalisation du dommage environnemental : il s'agit par un comportement stratégique d'essayer de capturer une partie de la rente des producteurs. On aboutit à la possibilité d'une taxe carbone à finalité Pigouvienne mais aussi stratégique. Des jeux dynamiques non coopératifs entre pays producteurs supposés cartellisés et pays consommateurs supposés également cartellisés peuvent être alors être envisagés dans ce contexte. Une littérature de jeux différentiels non coopératifs s'est d'ailleurs développée depuis une vingtaine d'années autour de cette idée d'une taxe carbone à visée stratégique. Dans l'introduction on rappelle le cadre économique de ces jeux, leur cadre analytique (jeux différentiels) et la littérature théorique afférente. On présente trois jeux qui forment le corps de la thèse. Chacun des trois chapitres suivants est consacré à un jeu différentiel original. Le premier jeu est un jeu non coopératif entre un bloc de consommateurs et un bloc de producteurs avec un plafond de pollution comme contrainte environnementale principale. L'existence de ce plafond modifie les conclusions classiques de ce type de jeu. Dans le deuxième jeu il y a également un jeu non coopératif entre un bloc de consommateurs (pays riches) et un bloc de producteurs mais il y a en plus un second bloc de consommateurs (pays pauvres et émergents), qui ne joue pas dans le jeu mais met en place la taxe carbone résultant à chaque instant du jeu en contrepartie d'un transfert de la part du premier bloc de consommateurs. Il apparaît que sous certaines conditions le second bloc a intérêt à ce schéma « taxe carbone contre transfert ». Dans le troisième jeu il y a aussi deux zones de consommation mais elles jouent maintenant un jeu non coopératif entre elles, les producteurs étant passifs. Il y a une taxe carbone par bloc et pas mondiale et pourtant le jeu fait apparaître sous certaines conditions une situation meil1eure pour les blocs de consommation qu'une situation de passivité face aux producteurs. La conclusion d'ensemble de ces trois jeux est que sous certaines conditions les pays consommateurs peuvent avoir intérêt à un comportement stratégique et pas seulement Pigouvien en matière de taxe carbone
The world we are in : dynamic games relative to climate change. In these games the setting up of a carbon tax has Pigouvian grounds (to take into account the damage resulting of the accumulation of Green House Gas in the atmosphere due to the consumption of fossil energy) but it has also other aims that are strategic. For fossil energy consuming countries, indeed, a carbon tax can be a way to "eat" a part of the producing countries' rent. Then the resulting carbon tax has a Pigouvian part but also a strategic part. The literature developed during the last twenty years in this field is all about non cooperative games between an area of cartelized consuming countries and an area of cartelized producing countries. In the introduction, we lay out the economic framework of this type of games, their analytical framework (differential games) and the theoretical literature. Then the three original games that make up the bulk of the present work are introduced. Each of the three following chapters is devoted to one of these three games. The first one is a non-cooperative game between an area of consuming countries and an area of producing countries but with an upper limit of atmospheric carbon concentration as the main environmental constraint. This new type of constraint changes the classical results of this type of game. The second one is also a non-cooperative game between an area of consuming countries (here the old rich countries) and an area of producing countries but there is also another area of consuming countries (poor and emergent countries) that does not play the game while it sets up the tax resulting of the game. The setting up of such a tax in this area is the consequence of a transfer from the other consuming area. The conclusion is that under specific conditions this area (but also the financing area) wins some welfare in this framework versus a passive behavior in front of the producers. In the last game, there are also two consuming areas but now they play a non-cooperative game between themselves, while the producing area is passive. In consequence there is not a worldwide carbon tax but two regional carbon taxes. However, under some specific conditions, this framework is better for the two consuming areas than the passive attitude in front of the producers. The main conclusion of the three games is that in some circumstances the consuming countries can get some extra welfare from a strategic stance when setting up a carbon tax

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Leloup, Julie. "Influence du changement climatique sur les caractéristiques d'ENSO par méthodes neuronales." Paris 6, 2006. http://www.theses.fr/2006PA066618.

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Abstract:

Le phénomène El Niño-Southern Oscillation est le mode de variabilité climatique le plus énergétique aux échelles interannuelles. Quelles sont les caractéristiques de cette variabilité et plus particulièrement des événements El Niño/La Niña et comment sont-elles susceptibles d'évoluer en réponse au changement climatique ? À l'aide d'une méthodologie originale, reposant sur l'utilisation des cartes de Kohonen (SOM, Self-Organizing Map) et la température de surface de l'océan Pacifique équatorial, certaines modifications d'ENSO sont identifiées au cours de la période 1950-2002 et la méthode est validée. Dans un second temps, la base de données IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) est explorée à l'aide de SOM. La variabilité ENSO simulée par les modèles forcés par les conditions climatiques du XXe siècle est validée par les observations. Les événements El Niño/La Niña sont étudiés distinctement et des biais sont mis en évidence. Enfin, un scénario futur est analysé pour proposer des évolutions des caractéristiques identifiées au XXe siècle. Il est montré qu'il n'y a pas de consensus quant à leur devenir
El Niño/Southern Oscillation (ENSO) is the strongest climate perturbation on interannual time scales. What are ENSO characteristics and more specifically El Niño/La Niña events characteristics, and how will they evoluate in response to climate change? Using an original methodology, based on the use of Kohonen maps (SOM, Self-Organizing Maps) and the equatorial Pacific sea surface temperatures, modifications in ENSO are identified during the 1950-2002 period and the method is validated. Then the IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) is investigated using SOM. The ENSO variability as simulated by models forced by the twentieth century conditions is validated with observations. In particular, El Niño and La Niña events are studied and biases are highlighted. Finally futur scenario is analyzed to propose evolution for those characteristics. Results do not show any consensus

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Quinquis, Bran. "Les conséquences du changement climatique sur l'économie de la Polynésie française." Polynésie française, 2012. http://www.theses.fr/2012POLF0007.

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Abstract:

Le dernier rapport du Giec (2007) fait état de l’imminente vulnérabilité des collectivités insulaires aux effets du changement climatique (augmentation de la température, intensification des cyclones, hausse du niveau de la mer et acidification des océans). Au-delà des modifications physiques des écosystèmes, les risques induits par le changement climatique pour les activités humaines sont nombreux. L’objet de notre étude est de cibler l’impact du changement climatique en Polynésie française en termes exclusivement économiques et plus particulièrement sur la perliculture et du tourisme. Pour ce faire, nous nous sommes basés sur les principes fondamentaux de l’économie de l’environnement et des ressources naturelles. Sur le premier point nous avons observé que le réchauffement climatique sur la culture même de la perle ne pouvait qu’avoir une incidence négative. Cependant, il reste qu’une sélection naturelle et capitalistique peut être de nature à régénérer cette branche d’activité. En ce qui concerne le tourisme, la chute de la fréquentation est majoritairement la résultante de la conjoncture mondiale. Cependant, le changement climatique peut être de nature à accentuer indirectement et directement les difficultés du secteur. C’est ainsi que la dégradation des plages de Bora Bora génèrerait une perte de fréquentation des hôtels pouvant atteindre 10. 14 milliards Xpf par an. Afin de cerner de manière optimale ces enjeux, nous avons proposé un indice de vulnérabilité socioéconomique. La finalité de nos résultats est d’accompagner le décideur sur l’impératif écologique et la nécessaire adaptation de notre société aux impacts du changement climatique
According to IPCC latest report (2007), small pacific islands are among the most vulnerable communities in the world (increase of temperature, cyclone intensification, sea level rise and ocean acidification). Beyond ecosystem modifications, climate induced risks are numerous for human activities. The purpose of our study is to focus on climate impacts in French Polynesia exclusively in economic terms. Pear farming and tourism are French Polynesia two major resources and thus will be carefully covered in two distinct case studies. On this first topic, we concluded that increase in lagoon temperature can only have a negative impact on pearl farming. On the other hand, in a medium run, and for geographic and capitalistic reasons, climate change may play a « moderator role » and finally solve the production problem. The drop in the tourism demand is mainly due to the world economic conjoncture. However, climate change can indirectly and directly worsen the dificulties this sector is already facing. For instance, beaches damage in Bora Bora could generate losses in hotel revenu up to 10. 14 billion Xpf a year. In other to better comprehend what is actually at stake, we propounded a socioeconomic vulnerabily index. Our results aim to become a decision tool to accompany local authorities toward imperative ecological measures for adapting our society to the impacts of climate change

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Simonet, C. "CHANGEMENT CLIMATIQUE, CHOCS PLUVIOMETRIQUES ET SECURITE ALIMENTAIRE : ESSAIS SUR L'USAGE DE L'INFORMATION CLIMATIQUE EN ECONOMIE DU DEVELOPPEMENT." Phd thesis, Université d'Auvergne - Clermont-Ferrand I, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00859800.

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Abstract:

Partant du constat d'une faible connaissance et d'une utilisation encore limitée des données climatiques en économie du développement, cette thèse propose une exploitation originale à la fois macroéconomique et microéconomique des données climatiques. Elle répond à un double objectif consistant d'une part, à enrichir les connaissances concernant les données climatiques en fournissant une nouvelle base de données mondiale directement exploitable par les économistes, d'autre part, à en proposer des exploitations variées et à différentes échelles de l'économie. La première partie propose une utilisation macroéconomique des données climatiques. Elle doit permettre une meilleure appréhension des données climatiques mondiales, afin d'améliorer des connaissances sur les caractéristiques du changement climatique d'un point de vue économique. Le chapitre 1 produit une base de données climatiques disponible pour près de 200 pays au niveau mensuel pour la période 1900-2008. S'appuyant sur ce premier travail, le chapitre 2 propose une utilisation originale de la base en construisant un indicateur de vulnérabilité physique au changement climatique pouvant servir d'outil pour guider l'allocation de l'aide à l'adaptation au changement climatique. La seconde partie de cette thèse est constituée de deux études microéconomiques dont le but est d'analyser les réactions des agents face à un choc climatique. Dans ces deux chapitres, les données pluviométriques pallient le manque de données concernant la production agricole. Au niveau du ménage agricole d'abord, le chapitre 3 s'intéresse aux conséquences d'un épisode de baisse de la pluviométrie sur l'état nutritionnel des enfants de moins de cinq ans et révèle que les ménages ruraux n'ont pas la capacité d'assurer ou d'absorber ces chocs climatiques. Au niveau d'un marché céréalier ensuite, le chapitre 4 s'attache à étudier la réaction des prix face à un choc pluviométrique et met en évidence la présence d'une spéculation, particulièrement sur des marchés mal intégrés et de petite taille.

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Simonet, Catherine. "Changement climatique, chocs pluviométriques et sécurité alimentaire : essais sur l'usage de l'information climatique en économie du développement." Thesis, Clermont-Ferrand 1, 2012. http://www.theses.fr/2012CLF10392/document.

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Abstract:

Partant du constat d’une faible connaissance et d’une utilisation encore limitée des données climatiques en économie du développement, cette thèse propose une exploitation originale à la fois macroéconomique et microéconomique des données climatiques. Elle répond à un double objectif consistant d’une part, à enrichir les connaissances concernant les données climatiques en fournissant une nouvelle base de données mondiale directement exploitable par les économistes, d’autre part, à en proposer des exploitations variées et à différentes échelles de l’économie. La première partie propose une utilisation macroéconomique des données climatiques. Elle doit permettre une meilleure appréhension des données climatiques mondiales, afin d’améliorer des connaissances sur les caractéristiques du changement climatique d’un point de vue économique. Le chapitre 1 produit une base de données climatiques disponible pour près de 200 pays au niveau mensuel pour la période 1900-2008. S’appuyant sur ce premier travail, le chapitre 2 propose une utilisation originale de la base en construisant un indicateur de vulnérabilité physique au changement climatique pouvant servir d’outil pour guider l’allocation de l’aide à l’adaptation au changement climatique. La seconde partie de cette thèse est constituée de deux études microéconomiques dont le but est d’analyser les réactions des agents face à un choc climatique. Dans ces deux chapitres, les données pluviométriques pallient le manque de données concernant la production agricole. Au niveau du ménage agricole d’abord, le chapitre 3 s’intéresse aux conséquences d’un épisode de baisse de la pluviométrie sur l’état nutritionnel des enfants de moins de cinq ans et révèle que les ménages ruraux n’ont pas la capacité d’assurer ou d’absorber ces chocs climatiques. Au niveau d’un marché céréalier ensuite, le chapitre 4 s’attache à étudier la réaction des prix face à un choc pluviométrique et met en évidence la présence d’une spéculation, particulièrement sur des marchés mal intégrés et de petite taille
Acknowledging a limited knowledge and use of climate data in development economics, this thesis proposes a new perspective on the use of both macroeconomic and microeconomic climate data. This thesis has a two-Fold objective: to deepen knowledge on climate data through the production of a new global database directly exploitable by economists, and to propose several applications of this database at different economic scales. The first part focuses on the macroeconomic aspect of the climate data. Its aim is to empower researchers with a deeper understanding of global climate data and to increase economic knowledge on the characteristics of climate change. Chapter 1 contains a climate database available monthly over the 1900-2008 period for nearly 200 countries. Based on this initial work, Chapter 2 proposes an original use of the database with the construction of a physical indicator of vulnerability to climate change, a tool which can be used as a basis for the allocation of aid for climate change adaptation. The second part of this thesis is composed of two microeconomic studies whose aim is to analyse the behaviour of agents facing a rainfall shock. In those two chapters, rainfall data is used to compensate for the lack of data on agricultural production. At the household level, Chapter 3 focuses on the implications of an episode of reduced rainfall on the nutritional status of children under five years old. It shows that rural households do not have the capacity to provide for or absorb climate shocks. At the grain market level, Chapter 4 studies the response of prices to a shock front rainfall. It reveals the presence of speculation, especially in small and poorly integrated markets

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Nassopoulos, Hypatia, and Hypatia Nassopoulos. "Les impacts du changement climatique sur les ressources en eaux en Méditerranée." Phd thesis, Université Paris-Est, 2012. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00838516.

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Abstract:

Le changement climatique pourrait avoir des conséquences importantes pour les ressources en eaux et les infrastructures hydrauliques. Le dimensionnement et le fonctionnement des réservoirs devraient ainsi être modifiés en prenant en compte des scénarios de changement climatique. Un modèle de dimensionnement coût-bénéfice d'un réservoir à l'échelle du bassin versant est appliqué en Grèce afin d'évaluer le coût de l'incertitude sur le climat futur et les dommages du changement climatique. Dans cette étude de cas, le coût de l'erreur est faible, et l'adaptation n'est pas efficace. Une méthodologie sur toute la région méditerranéenne, avec une modélisation générique à l'échelle des bassins versant est ensuite développée. Les réseaux de réservoirs et les liens réservoirs-demandes sont reconstruits et le fonctionnement coordonné des réseaux de réservoirs est déterminé, en utilisant uniquement des données disponibles à l'échelle globale. La méthodologie de reconstruction des liens est appliquée à l'irrigation et validée qualitativement sur l'Algérie. Le changement de fiabilité, avec adaptation des règles opérationnelles, sous changement climatique, semble être plus influencé par les changements de ruissellement que par les changements de demande. Les changements obtenus pour le Nil, l'Europe et le Moyen Orient ne sont pas très marqués, alors que les pays d'Afrique du Nord sous influence méditerranéenne comme la Tunisie ou l'Algérie voient une diminution importante de la fiabilité des apports d'eau pour l'irrigation

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Garcia, Pierre-Olivier. "Sous l'adaptation, l'immunité : étude sur le discours de l'adaptation au changement climatique." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015GREAH025/document.

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Abstract:

L’adaptation au changement climatique (CC) est une catégorie de pensée et d’action. Elle rassemble toutes les pratiques qui visent à prendre en compte et faire face aux conséquences territoriales du CC. Ce travail de thèse étudie le discours de l’adaptation au CC, et propose l’immunité comme grille de lecture alternative.La première partie de la thèse s’attache à montrer comment se met en ordre le discours de l’adaptation au CC, ici défini comme l’ensemble fini des énoncés qui en font leur enjeu central. Si ce discours paraît a priori opaque parce que très diversifié, nous montrons, en étudiant son évolution au sein de la revue Global Environmental Change, une mise en paradigme à la fin des années 2000. Le paradigme de la résilience reconfigure et met en ordre d’une façon spécifique le discours de l’adaptation au CC. L’adaptation ne se pense désormais plus comme un ajustement à des stimuli climatiques externes, mais à partir de son adaptativité interne, c’est-à-dire sa capacité à se laisser recomposer par les changements externes et internes.La seconde partie de la thèse amène des arguments en faveur de l’immunité comme notion structurante, mais non dite, du discours de l’adaptation au CC et plus largement de la géographie et de l’aménagement. Pour cela, l’immunité est d’abord travaillée dans ses dimensions théoriques. L’anthropologie philosophique de P. Sloterdijk, qu’il appelle parfois une immunologie générale, en est le point de départ. Afin de rendre compatible l’immunité avec les enjeux essentiels de la géographie que sont l’écologie et le politique, les apports de Sloterdijk sont complétés et amendés par d’autres approches, notamment celles de R. Esposito et F. Neyrat. Dès lors, le cas d’étude des Pays-Bas nous permet d’observer en quoi l’immunité est au fondement de l’ordre de ce milieu. Ce pays est à la fois exemplaire d’une planification qui immunise les sociétés de leur milieu, ici un delta, et de la mise en politique contemporaine de l’adaptation au CC. Cette thèse permet alors de mettre en regard deux grands principes, l’immunité absolue et l’adaptativité, qui structurent en des termes contradictoires la mise en ordre contemporaine des milieux et que l’adaptation au CC résout d’une façon spécifique
Climate Change Adaptation (CCA) is a category of thought and action. It clusters every practice that seeks to deal and cope with the territorial consequences of climate change. It is proposed in this work to study the discourse of adaptation to CC and to provide immunity as an alternative approach.The first part of this study investigates how this discourse -here defined as the whole set of statements concerning CCA- is set into a specific order. Because of its heterogeneity, this discourse may initially be characterised as opaque. Yet, the study of its evolution along the one of the scientific journal Global Environmental Change, highlights the emergence, over the 2000’s, of the resilience paradigm. This very paradigm reconfigures and sets the CCA discourse into a specific order. From then on, adaptation is no longer understood as the meer adjustment to external climatic stimuli, but as the social group own adaptativity, defined as the capacity to let itself be restructured by any internal or external change.The second part of this study argues in favour of considering immunity as a tacit but nevertheless highly structuring notion within the CCA discourse and within geography and planning theory. Immunity is first approached theoretically by exploring the philosophical anthropology of P. Sloterdijk, that he happened to name general immunology. In order to transfer immunity into geography and planning theory, the sloterdijkian theoretical tools are then discussed and built on with other approaches, including F. Neyrat’s and R. Esposito’s work. Eventually, studying the case of the Netherlands reveals how immunity is at the heart of the order of some specific milieu. Indeed, this country is a paradigmatic case of a planning tradition that immunises society from its geographical milieu and an example of the implementation of CCA public policy.This thesis puts into perspective two contradictory main principles of the contemporary ordering of the milieus: absolute immunity and adaptativity. It shows how CCA resolves this contradiction in a very specific way

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Bouyoucos, Ian. "Les effets des conditions du changement climatique prévues sur les requins tropicaux." Thesis, Université Paris sciences et lettres, 2020. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02889401.

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Abstract:

Les requins sont menacés aux causes anthropiques ; mais, les conséquences qu’une menace nouveau, le changement climatique, sont mal connus. Pour ma thèse, j’ai testé l’hypothèse que le changement climatique agira sur les performances physiologiques des requins tropicaux pour réduire la valeur sélective. Mes objectives sont d’évaluer les effets des zones « nurseries » sur la performance physiologique, la performance physiologique in situ, les performances, préférences, et tolérances thermiques, et les effets du réchauffement et de l’acidification des océans sur la performance physiologique. J’ai trouvé que les requins pointes noires (Carcharhinus melanopterus) ont la croissance supérieure dans les zones nurseries mais l’acidification et le réchauffement agissent en synergie à la réduire. Mes résultats suggèrent que le changement climatique va réduire la valeur sélective des requins tropicaux par les effets sur les performances physiologiques qui sont associés aux zones nurseries
Myriad anthropogenic impacts drive declines in global shark populations; yet, the consequences of a newly recognised threat, global climate change, are poorly understood. This thesis tested the hypothesis that global change stressors (ocean acidification and warming) reduce fitness in tropical reef sharks via effects on physiological performance. My specific objectives were to define thermal performance in fitness-enhancing nursery areas, physiological performance in situ, associations between thermal performance, preference, and tolerance, and physiological performance under multiple global change stressors. I found that neonatal blacktip reef sharks (Carcharhinus melanopterus) have superior growth efficiency in nursery areas relative to other habitats, but ocean acidification and warming synergistically reduce performance. This thesis suggests that global change stressors reduce fitness in tropical reef sharks by acting on physiological traits that are associated with nursery areas

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Imbach, Pablo. "Impacts du changement climatique sur les services des écosystèmes en Méso-Amérique." Paris 6, 2011. http://www.theses.fr/2011PA066318.

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Abstract:

L'adaptation au changement climatique est souvent considérée dans les politiques de développement. Dans ce contexte, on a besoin de comprendre les impacts du changement climatique et les effets possibles des mesures d'adaptation. En Mésoamérique, l'eau et la préservation de la biodiversité sont deux thèmes majeurs des politiques. Ce travail présente une évaluation des impacts du changement climatique sur les écosystèmes et leurs services hydrologiques, ainsi qu'une évaluation de l'efficacité comme mesure d'adaptation des écosystèmes, d'un réseau régional de corridors et d'aires protégées. Les impacts ont été évalué avec le calibrage, la validation et l'utilisation d'un modèle de transferts sols-végétation-atmosphère. Le modèle a été calibré puis il a été utilisé pour simuler des changements de végétation et d'hydrologie selon scénarios climatiques futurs. Nos résultats montrent une diminution générale du ruissellement et du LAI. Des tendances mixtes ont été trouvées pour l´evapotranspiration. L'évaluation des réseaux des aires de protection recourt à un modèle des automates cellulaires pour la dispersion des espèces selon scénarios climatiques et politiques de préservation environnementale. Nous trouvons que les changements de climat sont trop rapides pour les espèces à dispersion lente et que les corridors de biodiversité les plus utilisés pour la dispersion sont les plus étendus en superficie et ceux qui prolongent les aires protégées avec un gradient altitudinal. Nos résultats marquent les premières travaux pour la Mésoamérique sur les impacts du changement climatique et une évaluation des politiques de conservation.

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Cuccia, Cédric. "Impacts du changement climatique sur la phénologie du Pinot noir en Bourgogne." Thesis, Dijon, 2013. http://www.theses.fr/2013DIJOS094/document.

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Abstract:

La vitiviniculture est un secteur économique et culturel important en Bourgogne. L’actuel changement climatique soulève diverses questions notamment sur son impact sur les cultures. Dans cette thèse, l’idée est d’élaborer une méthodologie afin de répondre à la problématique : quels seront les impacts possibles des changements de températures sur la phénologie du Pinot noir en Bourgogne à l’horizon 2031-2048 ?L’évolution des températures en Bourgogne depuis 1961 est caractérisée par un saut positif de température à la fin des années 1980 suivi par une période où la température augmente d’environ 1,5°C.L’un des intérêts de cette thèse réside dans l’élaboration, en suivant une stratégie élaborée durant la thèse, d’une base de données spatialisée réalisée sur la période 1989-2009 afin d’estimer la capacité du modèle WRF à reproduire le climat bourguignon en désagrégeant des données climatiques de large échelle. Le modèle reproduit de façon satisfaisante le cycle saisonnier et la variabilité spatiale climatique globale aux biais près (froid sur les Tx et chauds sur les Tn).Pour régionaliser le changement climatique, WRF a été utilisé pour désagréger des données issues du scénario SRES/A2 sur les périodes 1970-1987 et 2031-2048. Après avoir été évalués et intercomparés trois modèles phénologiques utilisant les données de températures moyennes pour simuler les dates d’occurrence des stages phénologiques du Pinot noir, ont été appliqués sur ces désagrégations.L’impact de l’augmentation des températures à l’horizon 2031-2048 (SRES/A2), estimée à 1,35°C en moyenne, se caractérise par une précocité de la floraison d’au moins 7 jours et une précocité de la véraison d’au moins 15 jours. La durée interstade est également diminuée de l’ordre de 5 jours
The viticulture is an important economic and cultural sector in Burgundy. The current climate change raises a number of issues including its impact on crops. In this thesis, the idea is to develop a methodology to address the problem: what are the potential impacts of changes in temperature on the phenology of Pinot noir in Burgundy for years 2031-2048?The evolution of temperatures in Burgundy since 1961 is characterized by a positive temperature shift at the end of the 1980s followed by a period where the temperature increases of about 1.5 ° C.One of the interests of this thesis is to develop, following a strategy developed during the thesis, a spatial database conducted over the period 1989-2009 to estimate the ability of the WRF model to reproduce the climate Burgundy by disaggregating large scale data. The model reproduces satisfactorily the seasonal and spatial variability in global climate despite bias (cold on the Tx and hot on the Tn).To regionalize the climate change, WRF was used to disaggregate data from the scenario SRES/A2 on the periods 1970-1987 and 2031-2048. After being evaluated and inter-compared three phenological models, using average temperatures data to simulate the dates of occurrence of phenological stages of Pinot Noir, have been applied to these decompositions.The impact of warming temperatures on the horizon 2031-2048 (SRES/A2), estimated at 1.35 ° C on average, is characterized by an earlier flowering and veraison of about 7 and 15 days respectively. The interstadial duration is also reduced of about 5 days

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Nassopoulos, Hypatie. "Les impacts du changement climatique sur les ressources en eaux en Méditerranée." Thesis, Paris Est, 2012. http://www.theses.fr/2012PEST1045/document.

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Abstract:

Le changement climatique pourrait avoir des conséquences importantes pour les ressources en eaux et les infrastructures hydrauliques. Le dimensionnement et le fonctionnement des réservoirs devraient ainsi être modifiés en prenant en compte des scénarios de changement climatique. Un modèle de dimensionnement coût-bénéfice d'un réservoir à l'échelle du bassin versant est appliqué en Grèce afin d'évaluer le coût de l'incertitude sur le climat futur et les dommages du changement climatique. Dans cette étude de cas, le coût de l'erreur est faible, et l'adaptation n'est pas efficace. Une méthodologie sur toute la région méditerranéenne, avec une modélisation générique à l'échelle des bassins versant est ensuite développée. Les réseaux de réservoirs et les liens réservoirs-demandes sont reconstruits et le fonctionnement coordonné des réseaux de réservoirs est déterminé, en utilisant uniquement des données disponibles à l'échelle globale. La méthodologie de reconstruction des liens est appliquée à l'irrigation et validée qualitativement sur l'Algérie. Le changement de fiabilité, avec adaptation des règles opérationnelles, sous changement climatique, semble être plus influencé par les changements de ruissellement que par les changements de demande. Les changements obtenus pour le Nil, l'Europe et le Moyen Orient ne sont pas très marqués, alors que les pays d'Afrique du Nord sous influence méditerranéenne comme la Tunisie ou l'Algérie voient une diminution importante de la fiabilité des apports d'eau pour l'irrigation
Climate change could affect water resources and hydraulic infrastructures seriously. Dimensioning and operation of reservoirs should therefore be modified according to climatic change scenarios. To assess the effect of climate uncertainty on reservoir volumes dimensioning using cost-benefit analysis, a model of reservoir dimensioning at the river basin scale is applied in Greece. For the case study, there is no cost of error and adaptation seems to be inefficient. A methodology at the scale of the Mediterranean region with a generic modeling at the river basin level is developed. Reservoirs networks and reservoirs-demands links are reconstructed and coordinated reservoirs networks operation is determined, using only globally available data. The link reconstruction methodology is applied on irrigation demand and validated qualitatively on Algeria. Change in reliability with adaptation of reservoir operating rules under climate change over the Mediterranean region is then assessed. Reliability changes seem to be more influenced by inflow changes than by demand changes. They are not important for the Nile basin and the European and Middle East sub-regions, while in North African countries with a more pronounced Mediterranean influence, like Tunisia or Algeria, reliability decrease can be significant

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Foudad, Mohamed. "Impact du changement climatique sur la turbulence en ciel clair pour l'aviation." Electronic Thesis or Diss., Université de Toulouse (2023-....), 2024. http://www.theses.fr/2024TLSES061.

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Abstract:

Dans cette thèse, nous avons exploré l'impact du changement climatique sur la turbulence en ciel clair (CAT), un phénomène affectant la sécurité aérienne et à l'origine de la plupart des accidents dans l'aviation liés aux conditions météorologiques. Des études récentes indiquent une augmentation de la fréquence de la CAT au cours des dernières décennies, tendance qui devrait persister avec le réchauffement climatique. Notre recherche, s'appuyant sur différentes réanalyses atmosphériques et simulations de modèles climatiques, a intégré les incertitudes liées à la variabilité interne et aux modèles pour étudier les changements de la CAT dans un climat passé et futur. Nous avons démontré que les modèles sont adéquats pour caractériser la CAT en haute altitude, bien que certains modèles tendent à sous-estimer la fréquence de la CAT dans l'Atlantique nord. De plus, nous utilisons plusieurs diagnostics de CAT pour évaluer la sensibilité des résultats aux différentes représentations de la turbulence. Nous avons observé une augmentation significative de la fréquence de la CAT, notamment dans l'Atlantique nord, le Pacifique nord, l'est de l'Asie, Moyen-Orient et l'Afrique du Nord. Cela est principalement dû à une forte augmentation du cisaillement vertical du vent dans les courants-jets, qui est lui-même dû à l'accentuation du gradient méridien de température causé par le réchauffement des tropiques et le refroidissement au pôle en haute altitude. L'analyse a révélé que, dans certaines régions de l'hémisphère nord, la variabilité interne du climat est prédominante, tandis que dans d'autres, les changements observés sont principalement dus au réchauffement climatique. Les projections indiquent que la tendance à l'augmentation de la fréquence et de l'intensité de la CAT se poursuivra, surtout dans les régions situées dans la bande de latitudes 20-40° N, s'intensifiant avec le degré de réchauffement global. Des incertitudes persistent néanmoins dans l'Atlantique Nord, liées aux modèles et aux indices de CAT. Nos résultats suggèrent que la CAT risque de devenir plus intense, avec des implications importantes pour la sécurité et les opérations aériennes, ainsi que pour la conception des futurs avions. Nous avons également lié la CAT aux régimes de temps dans l'Atlantique Nord, révélant que la phase positive de la NAO favorise le développement de la CAT en hiver. Nous proposons des trajectoires de vol pour les traversées transatlantiques qui minimisent la consommation de carburant (donc les émissions de CO2) et évitent la CAT, adaptées selon les régimes de temps. Nous avons constaté qu'il est possible de réduire la consommation de carburant tout en évitant la CAT, à l'exception dans les jours du régime NAO. L'optimisation des itinéraires pourrait donc bénéficier à l'industrie de l'aviation et contribuer à minimiser l'impact de l'aviation sur l'environnement
In this thesis, we investigated the impact of climate change on clear-air turbulence (CAT), a phenomenon with important consequences for aviation safety and causes most weather-related aircraft incidents. Recent studies have shown that in response to climate change, CAT could significantly increase. Here, we use several atmospheric reanalyses and coupled model experiments database to incorporate and address the uncertainties related to internal variability and climate models in past and future CAT trends. We conclude that the models are suitable tools to study CAT. Nevertheless, we show that over the North Atlantic region, most models underestimate CAT frequency. Several CAT diagnostics are computed to assess the sensitivity of results to different turbulence representations. We observed a significant increase in CAT frequency in recent decades over several regions in the Northern Hemisphere: North Atlantic, North Pacific, East Asia, Middle East and North Africa. This is mainly due to a large increase in the vertical wind shear related to the subtropical jet strengthening, which is due in turn to the sharpening of the meridional temperature gradient caused by the warming over the tropics and the cooling over high latitudes in upper atmospheric levels. Our results suggest that in some regions of the northern hemisphere, the internal climate variability is large enough to mask the anthropogenic-induced signal, while in others, the changes observed could be potentially attributed to global warming. Multi-model climate projections indicate that the positive trend reported in the past will continue to increase in the future with the global warming level. In general, models project an increase in CAT frequency and intensity within the 20-40°N latitudinal band. In the North Atlantic, large uncertainty remains due to lack of model agreement and differences among the various CAT diagnostics. The projected increases in CAT frequency and intensity shown in this thesis could have a significant impact on aviation operations and safety, as well as on the design of future aircrafts. We have also investigated the connections between CAT and the prevailing weather regimes in the North Atlantic. The analysis indicate that the positive phase of the NAO creates a favorable environment for the development of CAT in the winter season. Trajectories for transatlantic flight routes that minimize fuel consumption (thus CO2 emissions) and avoid CAT are proposed, for each weather regime. We have found that it is possible to reduce fuel consumption while avoiding CAT, with the exception of NAO regime days. Route optimization could therefore benefit the aviation industry and contributing to minimizing aviation's impact on the environment

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Davin, Edouard. "Etude de l'effet biophysique du changement d'occupation des sols sur le système climatique." Paris 6, 2008. http://www.theses.fr/2008PA066138.

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Abstract:

Les activités humaines ont radicalement modifié la distribution de la couverture végétale à la surface des continents en convertissant les écosystèmes naturels en systèmes agricoles. En plus d'influencer le climat en contribuant aux émissions de gaz à effet de serre (effet biogéochimique), ces changements de la couverture végétale peuvent affecter les conditions climatiques en modifiant les propriétés de la surface telles que l'albédo, la rugosité et l'évapotranspiration (effet biophysique). L'objectif de cette thèse est d'évaluer l'importance de cet effet biophysique sur le climat des 150 dernières années et du siècle prochain. Cette question est étudiée en utilisant le modèle de climat de l'IPSL qui représente l'océan, l'atmosphère, la glace de mer et les surfaces continentales. Deux scénarios d'occupation des sols, l'un pour la période historique et l'autre pour le siècle prochain sont étudiés. Ces scénarios conduisent à un refroidissement global dans le modèle avec des disparités régionales importantes. Globalement, l'influence de la modification des paramètres biophysiques de la surface est faible comparativement à l'effet de l'augmentation récente des gaz à effet de serre. En revanche dans certaines régions, la modification de la couverture végétale peut être un facteur important du changement climatique. Notamment, la déforestation massive de l'Amazonie qui se produit dans le scénario futur a un impact important sur le climat régional du modèle. Nous trouvons également que cette déforestation peut potentiellement modifier la circulation atmosphérique à grande échelle et peut favoriser une intensification de la variabilité liée au phénomène ENSO. L'ensemble de ce travail montre finalement l'importance de prendre en compte l'effet biophysique du changement d'occupation des sols pour simuler de façon plus réaliste l'évolution du climat.

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Gaudin, François. "Effets du changement climatique sur la distribution de la macrofaune benthique en Manche." Thesis, Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066182/document.

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Abstract:

A l’échelle de l’Atlantique Nord-Est, la Manche se situe à un carrefour biogéographique entre les provinces boréale et lusitanienne. Ainsi, de nombreuses espèces y sont en limite d’aire de distribution. L’objectif de cette thèse est d’évaluer les effets du changement climatique récent sur la distribution de la macrofaune benthique subtidale, peu étudiée à ce jour, en se basant sur la comparaison de données collectées à l’échelle de la Manche lors une période froide (i.e. années 1960-70) et lors d’une période chaude (i.e. 2012 et 2014) dans les sédiments grossiers circalittoraux. L’étude de la structure des assemblages inféodés à cet habitat a mis en évidence deux grandes communautés benthiques : la communauté des sédiments grossiers sablo-graveleux et celle des cailloutis et graviers. L’analyse de l’évolution des températures de fond au cours des 30 dernières années a montré l’hétérogénéité spatiale du réchauffement, variant de 0,1 à 0,5°C par décennie d’ouest en est. Ce réchauffement ne se s’est pas traduit par d’importants déplacements de l’aire de distribution des espèces mais par une forte diminution du nombre d’occurrences des espèces d’eaux froides et une forte augmentation de celui des espèces d’eaux chaudes. Le développement de modèles de distribution d’espèces a permis de déterminer l’importance relative des facteurs climatiques et édaphiques dans la distribution des invertébrés benthiques en Manche et d’apprécier l’aptitude des espèces à ajuster leur distribution à la hausse de températures. L’ensemble de ces résultats suggère que le changement climatique en cours pourrait entraîner une diminution de la biodiversité benthique aux limites d’aires de distribution, en particulier si la connectivité entre populations limite l’arrivée de nouveaux individus
In the North-East Atlantic, the English Channel constitutes a biogeographical transition zone between the Boreal and Lusitanian provinces. Thus, many species reach there their distribution range limits. The aim of this thesis is to assess the effects of recent climate change on the distribution of the subtidal benthic macrofauna, poorly studied to date, basing on the comparison of data collected during a cool period (i.e. 1960s-70s) and during a warm period (i.e. 2012 and 2014) in the circalittoral coarse sediments. Two large communities were highlighted in the study of the structure of the assemblages found in this habitat: the gravelly coarse sand community and the pebbles and gravels community. The analysis of the evolution of seabed temperature for the last 30 years showed the spatial heterogeneity of the warming, varying from 0.1 to 0.5°C per decade from West to East. This warming did not translate into large species distribution shifts but into a sharp decrease in the number of occurrences of cold-water species and a sharp increase in the number of occurrences of warm-water species. Development of species distribution models allowed to identify the relative importance of climatic and edaphic factors in the distribution of benthic invertebrates in the Channel and to assess the species’ ability to adjust their distribution to the rise in temperature. The whole results suggest that ongoing climate change could lead to a decrease in benthic biodiversity at range limits, especially where connection routes are lacking for new migrants

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Lamy, Chloé. "Impact du changement climatique sur la fréquence et l'intensité des sécheresses en Bretagne." Phd thesis, Université Rennes 2, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01059818.

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Abstract:

Par le passé la Bretagne a connu des épisodes de sécheresses très intenses. Peu communs pour des régions caractérisées par un climat océanique, ils ont eu des conséquences notables à l'échelle du territoire. De nombreuses activités socio-économiques sont ainsi apparues vulnérables face à ces évènements. Durant la sécheresse de 1976, l'agriculture fut particulièrement touchée, avec des pertes de récoltes importantes. La sécheresse est donc un risque important à l'échelle du territoire breton. Or, le changement du climat observé depuis plusieurs décennies amène des doutes quant à l'évolution des sécheresses en termes de fréquence et d'intensité. Cette thèse propose ainsi une analyse des caractéristiques des épisodes secs en Bretagne selon trois scénarios SRES du GIEC : B1, A1B et A2. Les sorties climatiques désagrégées utilisées ont été comparées, dans un premier temps, aux observations, afin de s'assurer de l'adaptabilité des jeux de données pour une analyse de ce type. Pour chacun des scénarios deux types de bilans hydriques ont été calculés. Ils permettent d'obtenir des valeurs de déficit d'évaporation, paramètre illustrant l'intensité des sécheresses, ainsi que des valeurs de réserve hydrique qui mettent en évidence les périodes d'assèchement et de recharge des sols. Les premiers bilans hydriques, de résolution de 8 km et au pas de temps mensuel, proposent une vision générale sur le comportement hydrique des sols bretons. Les seconds, de résolution kilométrique et au pas de temps journalier, apportent plus de précision quant aux secteurs vulnérables et à l'intensité probable des épisodes secs. On peut ainsi voir que des sécheresses exceptionnelles, similaires à celle de 1976, seraient régulièrement observées à la fin du 21ème siècle d'après le scénario A2. La comparaison avec un indice de sécheresse utilisé par Météo-France confirme les tendances régionales attendues au 21ème siècle d'après les trois scénarios SRES. Une approche agronomique est également proposée dans cette thèse afin d'apprécier les impacts de différentes types de culture sur la réserve hydrique des sols

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Lecluse, Simon. "Modélisation de l'influence du changement climatique sur la nappe phréatique du Rhin Supérieur." Phd thesis, Université de Strasbourg, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01037925.

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Abstract:

Cette recherche vise, dans un premier temps, à améliorer la connaissance du fonctionnement de l'aquifère du Rhin Supérieur entre Bâle et Lauterbourg, sur une période de temps présent (janvier 1986 à décembre 2002), puis, dans un deuxième temps, à évaluer l'impact du changement climatique sur l'aquifère. Pour obtenir ces résultats, nous avons utilisé le modèle hydrogéologique HPP-INV (Chardigny, 1997) pour le calage de différents paramètres par méthode inverse, pour évaluer le fonctionnement de l'aquifère du Rhin Supérieur en temps présent. Ce modèle, associé à un modèle hydrologique que nous avons développé pour l'occasion, nous a permis de calculer les évolutions piézométriques et de débits dans les rivières pour les 2 horizons futurs par rapport la période de temps présent. Nous avons d'abord caractérisé l'aquifère et défini son fonctionnement. Au niveau de la hauteur piézométrique et du débit dans les rivières de plaine, nous avons identifié le mois de février comme le mois des hautes eaux et le mois de septembre comme celui des basses eaux. A l'inverse, le Rhin suit un régime nivo-glaciaire, soit une période d'étiage en hiver et une période de pointe durant l'été. Nous avons également mis en évidence l'importance des échanges nappe-rivières dans le fonctionnement de l'aquifère, qui représentent 59 % du débit entrant et 87 % du débit sortant par rapport à la nappe phréatique. L'impact du changement climatique sur l'aquifère est ensuite étudié selon 3 scénarios d'émission de gaz à effet de serre développés par le GIEC (Groupement d'experts Intergouvernementaux sur l'Evolution du Climat) : un scénario optimiste, un scénario pessimiste et un scénario intermédiaire. Ces 3 scénarios d'émissions de gaz à effet de serre ont permis la création de 9 scénarios météorologiques, utilisés pour les prévisions sur 2 horizons futurs par rapport au temps présent (août 1961 à juillet 2000) : un futur proche (août 2046 à juillet 2065) et un futur lointain (août 2081 à juillet 2098). Nous avons déterminé que pour la période de futur proche, l'évolution piézométrique calculée dépend du scénario météorologique. En effet, certains scénarios prévoient un abaissement non significatif du niveau de la nappe, alors que d'autres prévoient une élévation. Enfin, un dernier prévoit une élévation du niveau de la nappe dans sa moitié Sud et un abaissement dans sa moitié Nord. Pour la période de futur lointain, certaines prévisions présentent un abaissement du niveau de la nappe, plus important pour le scénario climatique le plus pessimiste. Les autres scénarios présentent une élévation globale du niveau de la nappe, très variable selon le scénario météorologique.Concernant le débit dans les rivières, tous les scénarios prévoient la même tendance pour les 2 horizons futurs. Le Rhin présente une diminution du débit estival, soit son débit de pointe, et une augmentation de son débit hivernal, soit son débit d'étiage ; ce phénomène, plus important pour la période de futur lointain que pour la période de futur proche, montre une modification du régime du Rhin vers un régime pluvio-nival. Pour les autres rivières, nous avons observé une diminution du débit d'étiage et une augmentation du débit de pointe, plus importantes pour la période de futur lointain (entre -46% et -8% pour le débit d'étiage, et entre +32% et +94% pour le débit de pointe) que pour la période de futur proche (entre -42% et -6% pour le débit d'étiage, entre +0% et +102% pour le débit de pointe).

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Lespinas, Franck. "Impacts du changement climatique sur l'hydrologie des fleuves côtiers en region Languedoc-Roussillon." Perpignan, 2008. http://www.theses.fr/2008PERP1261.

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Abstract:

Cette thèse contribue à mieux cerner la vulnérabilité de la ressource en eau de surface de la région Languedoc-Roussillon face au changement climatique. Une reconstitution détaillée des conditions hydroclimatiques a d'abord été réalisée sur la période 1965-2004 en considérant les 6 fleuves principaux de la région. Elle a permis de montrer que la température annuelle moyenne a augmenté d'environ 1. 5°C, conséquence d'une influence croissante des systèmes de hautes pressions subtropicales au printemps et en été. Les précipitations n'ont pas révélé de tendances significatives, à l'exception des précipitations hivernales qui ont diminué au nord-est de la zone d'étude. Les débits annuels moyens ont eu tendance à diminuer sur l'ensemble des fleuves de la région, mais de manière significative uniquement dans les bassins pyrénéens et en aval des fleuves Hérault et Orb. Les étiages sont également devenus plus sévères pour une large majorité de stations hydrologiques. L'augmentation de l'évaporation semble avoir joué un rôle primordial dans ces évolutions. Les simulations réalisées à partir de modèles climatiques indiquent que la température devrait continuer à augmenter au cours du 21ème siècle, particulièrement en été, tandis que les précipitations devraient probablement diminuer. Le forçage d'un modèle hydrologique calé pour chaque fleuve à partir de scénarios climatiques construits pour la fin du 21ème siècle indiquent une diminution importante des débits durant la période fin printemps - début automne associé à un assèchement important des sols
This thesis contributes to understanding the vulnerability of surface water resources of the region Languedoc-Roussillon address climate change. A detailed reconstruction hydroclimatic conditions was first performed over the period 1965-2004 considering the 6 mains rivers of the region. It has shown that the average annual temperature has risen approximately 1. 5°C, reflecting an increasing influence of systems of subtropical high pressure in the spring and summer. Precipitation did not reveal any significant trends, except for winter precipitation that decreased in the north-east of the study area. The average annual flows tended to decrease on all rivers in the region, but significantly only in the Pyrenean basins and downstream river Herault and Orb. The low flows have also become more severe for a large majority of hydrologic stations. The increase of evaporation seems to have played a major role in these evolutions. The simulations from climate models indicate that the temperature should continue to increase in the 21st century, especially in summer, while precipitations would likely decrease. The forcing of a hydrological model calibrated for each river from climate scenarios constructed by the end of the 21st century indicate a significant decline in flows during the period late spring - early autumn with a significant drying of the soil

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Tisseuil, Clément. "Modéliser l'impact du changement climatique sur les écosystèmes aquatiques par approche de downscaling." Toulouse 3, 2009. http://thesesups.ups-tlse.fr/763/.

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Abstract:

L'objectif était d'évaluer l'impact du changement global sur les écosystèmes aquatiques au cours du 21ème siècle, dans le bassin Adour Garonne (S-O France). Une approche de " downscaling " a été développée à l'interface entre les sciences du climat, de l'hydro-chimie et de l'écologie. Les résultats suggèrent une augmentation globale des débits hivernaux ainsi que des débits d'étiages plus faibles. Les concentrations en nitrate pourraient augmenter, de même que la distribution des espèces de poissons les plus thermophiles. Toutefois, une diminution des gaz à effet de serre ainsi qu'une modification des pratiques agricoles (ex. Diminution des fertilisants azotés) pourraient limiter l'intensité des perturbations écologiques. Cette thèse offre une contribution originale, notamment pour la gestion future des ressources hydriques et écologiques
This thesis aimed at assessing the impact of global change on freshwater ecosystems during the 21st century in the Adour Garonne area (SW France). A downscaling approach was developed linking techniques from climate, hydro-chemical and ecological sciences. The main results suggest an increase of high flows in winter as well as more severe low flows in summer. Nitrogen concentrations and thermophile fish species distribution may also increase. Reducing green house gas emissions and modifying agricultural practices (e. G reducing nitrate fertilizers) could reduce the intensity of ecological disturbances. This study is an original contribution to the management of future hydrological and ecological resources

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Tchoupé, Makougoum Christelle Flore. "Changement climatique au Mali : impact de la secheresse sur l'agriculture et stratégies d'adaptation." Thesis, Université Clermont Auvergne‎ (2017-2020), 2018. http://www.theses.fr/2018CLFAD011.

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Abstract:

Le Mali est un pays de l’Afrique de l’Ouest où l’agriculture est essentiellement pluviale et, par conséquent, largement tributaire des conditions climatiques. Cette forte dépendance de l’agriculture à l’égard du climat en fait de facto un champ d’investigation privilégié et ce, d’autant plus que l’agriculture est le socle sur lequel repose l’économie du Mali. En alliant travaux théoriques et empiriques, cette thèse se propose de contribuer à une meilleure compréhension de l’incidence du changement climatique sur l’agriculture et une meilleure compréhension des pratiques agricoles permettant de s’y adapter. Le premier chapitre examine les manifestations du changement climatique et leurs impacts sur la production de céréales. L’analyse des corrélations entre les séries de données climatiques et agricoles indiquent que le changement climatique a globalement un effet négatif sur les rendements céréaliers. Cette première analyse au niveau de la production est ensuite complétée par une analyse qui se focalise sur le comportement du producteur. Ainsi, le deuxième chapitre s’intéresse aux performances managériales des agriculteurs. En utilisant la méthode des frontières stochastiques de production, nous trouvons qu’en partie, l’inefficience des agriculteurs est due au changement climatique. Il ressort par ailleurs que cette inefficience climatique est marginale comparée à l’inefficience technique des agriculteurs. Ce résultat suggère que l’augmentation de la production devrait nécessairement passer par l’amélioration des capacités des agriculteurs à combiner les facteurs de productions dans les bonnes proportions. Ceci étant, nous menons par la suite une réflexion sur la façon de garantir le maintien ou l’augmentation de la production agricole dans un contexte de changement climatique. A cet effet, le troisième chapitre identifie les déterminants de l’adaptation au changement climatique. L’intérêt est porté sur les pratiques agricoles d’adaptation qui préservent l’environnement. Nous utilisons un modèle logit multinomial. Il ressort de l’analyse que les caractéristiques sociodémographiques des ménages agricoles, les caractéristiques biophysiques des parcelles et la survenue d’épisode de sécheresse influent sur l’adoption des stratégies d’adaptation au changement climatique. Enfin, le quatrième chapitre étudie les facteurs de la mécanisation des exploitations agricoles grâce au modèle de sélection de Heckman. Les résultats révèlent que l'intensité de la mécanisation agricole augmente avec la taille des exploitations et diminue avec l’accroissement de l’effectif en main-d'œuvre familiale. Par ailleurs, la sécheresse réduit les chances de l'agriculteur de mécaniser les exploitations agricoles
Mali is a West African country where agriculture is mainly rain-fed, therefore essentially dependent on climatic conditions. This strong dependence between agriculture and climate makes it an interesting field of investigation, and especially with agriculture being the mainstay of Mali’s economy. Relying on theoretical and empirical methods, this thesis aims to contribute to a better understanding of the impact of climate change on agricultural production and to a better understanding of farmers’ practices that make it possible to adapt to climate change. The first chapter of this thesis focused on the manifestations of climate change and their impacts on cereals production. Analysis of correlations between series of climate and agricultural data indicates that, overall, climate change has a damaging effect on cereals yields. After this analysis at the production level, we turned to the analysis of producer’s behavior. Hence, the second chapter focuses on the managerial performance of farmers. Using a stochastic frontier analysis, we found that a part of the farmers’ inefficiency is due to climate change. The results also revealed that even though there is inefficiency due to climate, it is low compared to technical inefficiency of the farmer. Subsequently, we concentrated on how to maintain or increase agricultural production in a context of climate change. For this purpose, the third chapter identifies the determinants of adaptation to climate change. We focused on agricultural adaptation practices that preserve the environment. We used a multinomial logit model. The analysis demonstrated that the socio-demographic characteristics of farm households, the biophysical characteristics of plots and the occurrence of a drought influence the adoption of adaptation strategies. Finally, the fourth chapter studies the determinants of farm mechanization using the Heckman selection model. The results suggest that drought reduces the odds of farm mechanization. We also found that the intensity of farm mechanization increases with increase of farm size and decreases with the increase of family workforce

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Bestion, Elvire. "Impact du changement climatique sur un vertébré ectotherme : de l'individu à la communauté." Thesis, Toulouse 3, 2015. http://www.theses.fr/2015TOU30389.

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Abstract:

Le changement climatique récent a des conséquences dramatiques pour la biodiversité, à travers des modifications des conditions abiotiques et biotiques. La vulnérabilité d'une espèce au changement climatique peut dépendre de son habitat, de sa position au sein de sa communauté ainsi que de sa physiologie thermique. A cet égard, les espèces ectothermes, dont la température interne dépend directement du milieu extérieur, sont considérées comme particulièrement vulnérables à l'augmentation de température. Nous avons étudié expérimentalement l'impact du réchauffement climatique futur sur une espèce de vertébré ectotherme, le lézard vivipare (Zootoca vivipara). Pour cela nous avons utilisé le Métatron, un système de grands enclos semi-naturels dans lesquels les conditions climatiques peuvent être manipulées. Nous avons étudié l'impact d'un climat futur plus chaud (+2°C) sur la dynamique des populations et leur risque d'extinction, ainsi que sur les capacités d'adaptation des populations par la plasticité phénotypique, la sélection et la dispersion. De plus, nous avons considéré l'impact du changement climatique à l'échelle de la communauté. Nous démontrons que le changement climatique futur a un impact négatif sur les populations de lézard vivipare, avec un risque d'extinction à court terme. Cependant, des moyens d'adaptation existent, à travers des changements de phénologie et de physiologie (mélanisme, préférences thermiques). Enfin, les conséquences du changement climatique ne sont pas limitées à l'impact sur les populations de lézard, mais affectent la communauté toute entière, depuis les communautés de plantes et d'insectes jusqu'aux communautés microbiennes
Recent global change has dramatic impacts on biodiversity, through modifications in abiotic and biotic factors. Species vulnerability to changing climates depend for instance of its habitat, its position within the community and its thermal physiology. In this respect, ectotherm species are considered particularly vulnerable as their body temperature depend directly on their environment. We experimentally studied the impact of future climate change on an ectotherm vertebrate species, the common lizard (Zootoca vivipara). We used the Metatron, a system of semi-natural enclosures in which climatic conditions can be manipulated. We studied the impact of warmer climatic conditions (+2°C) on common lizard's population dynamics and extinction risk, and on population adaptation capacity through plasticity, selection and dispersal. We further investigated the impact of climate change at the community scale. We demonstrated that future climatic conditions pose a threat to common lizard. However, possibilities of adaptation exist through changes in phenology and physiology (preferred temperature and melanism). Finally, we show that changing climatic conditions have an impact on the entire communities, from plants and insects to microbial communities

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Najac, Julien. "Impacts du changement climatique sur le potentiel éolien en France : une étude de régionalisation." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00365068.

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Cette thèse se propose d'étudier les impacts des changements climatiques sur les vents de surface en France et d'en tirer des conclusions sur le potentiel éolien. Du fait de leur faible résolution spatiale, les modèles climatiques ne peuvent pas reproduire correctement la variabilité spatiale des vents de surface en France. Deux méthodes de désagrégation ont donc été développées afin de régionaliser un ensemble de scénarios climatiques: une méthode statistique basée sur une analyse en types de temps et une méthode statistico-dynamique utilisant des simulations méso-échelles à haute résolution. A l'horizon 2050, des changements significatifs mais relativement faibles apparaissent avec notamment une diminution de la vitesse du vent dans le sud et une augmentation dans le nord. L'utilisation d'autres méthodes de désagrégation permet d'étudier différentes sources d'incertitudes : il apparaît que l'essentiel de l'incertitude est dû aux modèles climatiques.

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Talbot-Lanciault, Alicia. "Modélisation hydrologique CLASS-RAPID sous changement climatique sur le bassin versant du Haut-Montmorency." Master's thesis, Université Laval, 2020. http://hdl.handle.net/20.500.11794/66429.

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Abstract:

Les modèles hydrologiques traditionnels n’imposent pas la contrainte de conservation d’énergie à la surface. Lorsque soumis à des températures plus élevées, ils ont le potentiel de surestimer l’évapotranspiration. Le modèle de surface physique CLASS est couplé au modèle de routage RAPID, basé sur la méthode de Muskingum, pour former un modèle hydrologique plus robuste en contexte de réchauffement global. CLASS-RAPID est implanté sur le bassin versant du Haut-Montmorency (47.4°N, 71.1°O). CLASS est calibré et validé à l’aide d’observations hydrométéorologiques à la Forêt Montmorency ; RAPID est optimisé d’après les observations de débits de la Direction d’expertise hydrique du Québec. Des projections climatiques provenant des modèles CanESM2, CNRM-CM5, GFDL-ESM2M et MPI-ESM du Projet d’intercomparaison des modèles couplés et des scénarios climatiques RCP 4.5 et RCP 8.5 sont fournies en entrées à CLASS-RAPID afin de réaliser des simulations hydrologiques pour la période future de 2041 à 2070. Des projections climatiques provenant des mêmes modèles pour la période de référence de 1981 à 2005 sont également utilisées par CLASS-RAPID afin de générer une séquence de débits pouvant être comparée à celle de la période future. CLASS-RAPID obtient un score de NSE = 0, 66 au critère de performance de Nash-Sutcliffe. Le modèle reproduit fidèlement la séquence des évènements hydrologiques, mais sous-estime systématiquement les pointes de crue. Les simulations de CLASS-RAPID réalisées en condition de changements climatiques projettent que les crues printanières se produisent plusieurs dizaines de jours à l’avance pour la période future de 2041 à 2070 en comparaison à la période de référence. Pour les quatre modèles à l’étude, les simulations en condition de changements climatiques permettent de prévoir une diminution moyenne des débits d’étiage d’été de 40% pour le scénario climatique RCP 4.5 et de 50% pour le scénario climatique RCP 8.5. Pour les mêmes scénarios climatiques, l’Atlas hydroclimatique du Québec, qui repose sur une modélisation hydrologique traditionnelle, prévoit une diminution des débits de respectivement 37% et 45%.
Typical hydrological models do not impose energy conservation at the surface. Therefore, under higher temperatures they may overestimate evapotranspiration. Physical land surface model CLASS is paired to Muskingum based routing model RAPID in order to create a functional hydrological model under global warming context. CLASS-RAPID is set up on the Haut-Montmorency watershed (47.4°N, 71.1°W). The model is calibrated and validated with the ERA5 reanalysis and the flowrates observations from the Direction d’expertise hydrique du Québec. Climate projections from CanESM2, CNR-CM5, GFDL-ESM2M and MPI-ESM and climate scenarios RCP 4.5 and RCP 8.5 are given as entries to CLASS-RAPID in order to simulate flowrates for 2041 to 2070. Climate projections from the same models and for the benchmark period of 1981 to 2005 are used by CLASS-RAPID in order to obtain hydrological simulations that can be compared to the flowrates of 2041 to 2070. CLASS-RAPID has a Nash-Sutcliffe coefficient of NSE = 0, 66. The model tends to replicate hydrological events sequence correctly but underestimate flood peaks. CLASS-RAPID simulations under climate changes conditions foresee that spring floods will tend to happen sooner in the years for 2041 to 2070 when compared to the benchmark period. For the four climate models, climate changes simulations foresee reductions of summer flowrates of 40% for climate scenario RCP 4.5 and of 50% for climate scenario RCP 8.5. For the same climate scenarios, the Atlas hydroclimatique du Québec foresees a reduction of the flowrates of respectively 37% and 45%.

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Pierrejean, Marie. "Répercussions actuelles et futures du changement climatique sur les communautés benthiques dans l'Arctique Canadien." Doctoral thesis, Université Laval, 2020. http://hdl.handle.net/20.500.11794/67756.

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Abstract:

L’océan Arctique est une des régions les plus touchées par les changements climatiques. Une importante augmentation de la température de ses eaux de surfaces et des précipitations y est attendue, entrainant une perte significative du couvert de glace et une augmentation des activités humaines. Causant des effets sur les paramètres physico-chimiques, ces changements devraient directement affecter les producteurs primaires (algues de glace et phytoplancton), et de ce fait limiter l’apport de matière organique vers les fonds marins. Il est ainsi admis que les changements climatiques affecteraient la distribution, la diversité et l’abondance des communautés benthiques, en raison de leur impact sur les paramètres environnementaux (couplage pélago-benthique et paramètres physico-chimiques), mais également sur les services et fonctions écosystémiques (par exemple la reminéralisation benthique). La diminution de l’étendue et de l’épaisseur de la glace de mer, la désalinisation des eaux de surface ou bien encore l’augmentation du trafic maritime dans les régions de la Baie d’Hudson et de l’est de l’Arctique Canadien, sont susceptibles d’être à l’origine de grands changements dans la structure des communautés benthiques et des habitats à structures biogéniques. Les impacts des changements climatiques sur les écosystèmes benthiques arctiques étant jusqu’alors peu connus, les objectifs de cette thèse étaient de i) d’apporter une description plus complète et actualisée de la diversité et la distribution spatiale des communautés benthiques dans le complexe de la Baie d’Hudson ; ii) de comprendre les effets des changements climatiques sur la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes benthiques; et iii) d’enrichir les connaissances des écosystèmes benthiques et d’appuyer la désignation de zones d’intérêt écologique et biologique ainsi que des aires marines protégées. Les travaux réalisés pendant cette thèse nous ont permis de i) mettre à jour les données épibenthiques dans le complexe de la Baie d’Hudson ; ii) aider les gestionnaires dans la mise en place de zones d’importance écologique et biologique ainsi que de zones d’intérêts pour une future désignation d’aires marines protégées; et iii) mettre en évidence l’importance des coraux de bambous en milieu profond sur le fonctionnement de l’écosystème benthique. Un total de 380 taxa a été dénombré dans 46 stations à travers le complexe de la Baie d’Hudson. Malgré une relativement faible couverture spatiale de notre échantillonnage, nous avons été en mesure d’estimer que ce recensement représentait 71 % des taxons présents dans le complexe de la Baie d’Hudson. Nous avons montré que la biomasse, l’abondance, la diversité ainsi que la distribution spatiale des communautés épibenthiques étaient fortement influencées par le substrat, la salinité, les ressources alimentaires et la couverture de glace. Nous avons aussi pu démontrer que la faible diversité, abondance et biomasse des communautés observées près des côtes étaient causées par les importants écoulements d’eaux douces. À l’inverse, les données récoltées dans les polynies situées plus au large montrent un fort couplage pélago-benthique se traduisant par une forte productivité en termes de biomasse, d’abondance et de diversité. L’utilisation d’un modèle de distribution des communautés a permis de démontrer l’importance de la présence de glace et indirectement des algues de glace associées à cet habitat sur les communautés épibenthiques occupant le centre de la Baie d’Hudson. La projection des communautés sous un scénario climatique RCP4.5 a révélé que le centre de la Baie ressortait, potentiellement, comme étant la zone la plus vulnérable aux changements climatiques puisqu’une perte de diversité liée à la diminution de la glace de mer est attendue. À l’inverse, les zones côtières pourraient possiblement servir de refuges en augmentant la diversité. En outre, notre étude a montré que la présence des structures biogéniques telles que les coraux bambous, dans les habitats profonds, améliore le piégeage des particules de matière organique menant à une plus forte densité d’espèces endofauniques dans ces milieux comparativement à des sédiments nus. Cet effet a également été constaté dans la reminéralisation benthique où les sédiments des structures biogéniques agissaient comme source de nitrates et d’ammonium. En revanche, nos travaux n’ont pu démontrer ces effets dans un habitat moins profond hébergeant des éponges. En générant de nouvelles connaissances sur la répartition actuelle et future des communautés épibenthiques du complexe de la Baie d’Hudson ainsi que sur le fonctionnement de l’écosystème benthique dans les habitats à structures biogéniques, les résultats de cette thèse contribueront à désigner des zones d’importance écologique et biologique ainsi qu’à la mise en place d’aires marines protégées et de stratégies de conservation de la biodiversité arctique.
The Arctic Ocean is emerging as one of the regions that is most affected by climate change. A significant increase in precipitation and sea surface water temperatures are expected and will undeniably lead to a significant loss of sea ice cover. Because of their effects on physicochemical parameters, these changes are expected to directly impact the surface primary producers (sea ice algae and phytoplankton), thereby limiting organic matter input towards the seafloor. It is thus commonly accepted that climate change will affect the distribution, diversity and abundance of benthic communities, due to its impact on environmental parameters (pelagic-benthic coupling and physicochemical parameters), and on ecosystem services and functions (e.g., benthic remineralization). As a consequence, the decrease in sea ice cover, the desalination of the surface layer or the increase in shipping traffic in the Hudson Bay Complex and in the eastern Canadian Arctic will likely lead to major changes in benthic community structure and biogenic structural habitats. In this context and since the impacts of climate change on benthic arctic ecosystems were still poorly understood, the objectives of this thesis were to i) describe the diversity and distribution of epibenthic communities in the Hudson Bay Complex and ii) understand the effects of climate change on biodiversity and benthic ecosystem functioning. The outcomes of this thesis allowed us to i) provide the most recent survey on epibenthic organisms in the Hudson Bay Complex and their relationships with environmental variables; ii) identify diversity hotspots sensitive to climate change; and iii) document and compare benthic biodiversity and fluxes within biogenic structures and adjacent bare sediments in the Canadian Arctic. A total of 380 taxa have been identified from 46 stations sampled across the Hudson Bay Complex. Despite the relatively low spatial coverage of our sampling, we estimated that our survey represented 71% of the taxa present in the Hudson Bay Complex. We showed that biomass, abundance, diversity and spatial distribution of epibenthic communities were strongly influenced by substrate, salinity, food supply and sea ice cover. We also showed that freshwater inputs were responsible for the lowest biomass, abundance and diversity observed along the coasts. In contrast, data collected from polynyas, further offshore, showed strong pelagic-benthic coupling resulting in high productivity in terms of biomass, abundance and diversity. Moreover, hierarchical modelling of species communities highlighted the influence of sea ice and indirectly of sea ice algae on the epibenthic communities occupying the central Hudson Bay. Projections of the structure of epibenthic communities under a RCP4.5 climate scenario revealed that the central Hudson Bay emerges as the most vulnerable area to climate change with a future diversity loss related to the decrease of sea ice. On the contrary, it would appear that coastal areas will serve as refuges and increase the diversity. In addition, our study showed that the presence of biogenic structures in deep habitats improved the trapping of organic matter, leading to a higher density of infauna in these environments compared to bare sediments. Their presence has also been found to enhance sediment nutrient release in the form of nitrates and ammonium. However, our study could not demonstrate these effects in a shallower sponge habitat. By providing new knowledge on the current and future distribution of epibenthic communities in the Hudson Bay Complex and the benthic ecosystem functioning in habitats with biogenic structures, results obtained during this thesis will contribute to the designation of Ecologically and Biologically Significant Areas, as well as to the establishment of Marine Protected Areas and conservation strategies in the Arctic Ocean.

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Chavaillaz, Yann. "La vitesse du changement climatique et ses implications sur la perception des générations futures." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLV021/document.

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Abstract:

Dans la plupart des études, on s'intéresse au changement climatique futur en analysant l'évolution du climat entre une référence actuelle fixée et une période future. Le réchauffement est de plus en plus fort au fil du 21ème siècle. Dans un contexte où les conditions climatiques sont toujours en train d'évoluer, les écosystèmes doivent continuellement s'adapter à des modifications diverses du climat. Dans le cadre de cette thèse, je propose d'analyser les projections climatiques sous un angle alternatif. Afin d’être caractéristique des représentations des populations urbaines et rurales, je définis et analyse des indicateurs liés à la vitesse des changements de température, de précipitations et de végétation. Un ensemble de simulations CMIP5 de 18 modèles de climat est sélectionné. La vitesse est représentée par des différences entre deux périodes successives de 20 ans. Cette notion de vitesse pourrait offrir de nouveaux outils pour interagir avec les communautés scientifiques travaillant sur les impacts et l'adaptation.Sans politiques d’atténuation du changement (scénario RCP8.5), le réchauffement global sera au moins deux fois plus rapide à la fin du siècle qu’actuellement, et même trois fois dans certaines régions. Près de la moitié des surfaces continentales, principalement les zones tropicales, seront touchées par des décalages significatifs de la distribution de la température entre deux périodes de 20 ans d’ici à 2060, i.e. au moins 4 fois plus qu’actuellement. Dans ces régions, des années extrêmement chaudes ayant un temps de retour de 50 ans deviendront habituelles en l’espace de 20 ans seulement. La fraction de la population mondiale étant exposée à ces changements pourrait atteindre environ 60% (i.e. 6 milliards de personnes et 7 fois plus qu’actuellement). Il suffit de relativement légères mesures d’atténuation (RCP6.0) pour que la vitesse du réchauffement ne dépasse pas les valeurs actuelles et que 3 fois moins de personnes soient exposées à des décalages significatifs de température.Les vitesses d’humidification et d’assèchement en termes de précipitations augmenteront de 30 à 40%. Leur répartition géographique deviendra plus stable spatialement et les tendances tendront à persister sur les mêmes régions, et ce malgré l’accélération du réchauffement global. Cette stabilisation résulte de la contribution grandissante des processus thermodynamiques par rapport à ceux contrôlés par la circulation générale. La combinaison de l’accélération des tendances et de leur persistance peut avoir un impact sur l’adaptation des sociétés et des écosystèmes, particulièrement sur le bassin méditerranéen, en Amérique centrale, en Inde et dans les régions arctiques. Une telle évolution est déjà visible actuellement, mais pourrait disparaître avec de fortes mesures d’atténuation (RCP2.6).Les changements de la végétation peuvent être des repères visuels du changement climatique. Dans les moyennes et hautes latitudes Nord, le cycle saisonnier des arbres et des herbacées suit la vitesse du réchauffement. Sans politiques d’atténuation, le début de la saison foliaire avance et sa durée augmente plus rapidement au fil du siècle. La couverture de la végétation se densifie quelque soit le scénario proportionnellement à l’augmentation de la température. Le cycle saisonnier des cultures des moyennes latitudes dépend directement de la température et celui des cultures tropicales de l’évolution des caractéristiques de la saison des pluies. Sous les autres latitudes, aucune évolution robuste du cycle saisonnier n’est projetée. La vitesse des changements de répartition de la végétation a déjà doublé entre 1880 et 1950 correspondant à un changement marqué de l'utilisation des sols. Elle est stable tout au long du siècle si la végétation interagit dynamiquement avec le climat dans les modèles, traduisant un ralentissement du changement de l'utilisation des sols et l'accélération des changements de végétation sous l'effet du changement climatique
In most climate studies, climate change is approached by focusing on the evolution between a fixed current baseline and a future period, emphasizing stronger warming as we move further over the 21st century. Under climate conditions that are continuously evolving, human and natural systems might have to constantly adapt to a changing climate. This thesis proposes an alternative approach to climate projections. Here, I consider and analyze indicators of the pace of changes relative to temperature, precipitation and vegetation in order to be relevant for both urban and rural populations. An ensemble of CMIP5 simulations from 18 climate models is selected. The pace is represented by differences between two subsequent 20-year periods. Considering the pace of change would be beneficial for climate impacts and adaptation analyses.The models predict that the warming rate strongly increases without any mitigation policies (RCP8.5 scenario). It is twice as high by the end of the century compared to the current period, and even three times higher in some regions. Significant shifts in temperature distributions between two subsequent 20-year periods are projected to involve almost half of all land surfaces and most tropical areas by 2060 onwards (i.e. at least four times as many regions than currently). In these regions, an extremely warm year with a return period of about 50 years would become quite common only 20 years later. The fraction of the world population exposed to such shifts might reach about 60% (6 billion people, i.e. seven times more than currently). Low mitigation measures (RCP6.0) allow the warming rate to be kept at current values, and reduce the fraction of the world population exposed to significant shifts of temperature distributions by one third.Under RCP8.5, rainfall moistening and drying rates both increase by 30-40% above current levels. As we move further over the century, their patterns become geographically stationary and the trends become persistent. The stabilization of the geographical rate patterns that occurs despite the acceleration of global warming can be physically explained: it results from the increasing contribution of thermodynamic processes compared to dynamic processes in the control of precipitation change. The combination of intensification and increasing persistence of precipitation rate patterns may affect the way human societies and ecosystems adapt to climate change, especially in the Mediterranean basin, Central America, South Asia and the Arctic. Such an evolution in precipitation has already become noticeable over the last few decades, but it could be reversed if strong mitigation policies were quickly implemented (RCP2.6).Changes in vegetation could be visual landmarks of climate change. In mid- and high-latitudes of the Northern Hemisphere, the phenology of grass and trees follows the warming rate. Without any mitigation policies, the start of spring occurs earlier, and its duration is extended faster as we move over the century. The vegetation cover becomes denser, regardless of the selected pathway, in proportion to the temperature rise. The seasonal cycle of mid-latitude crops also depends on the temperature, and the seasonal cycle of tropical crops directly follows the features of the wet season. In all other latitudes, no robust evolution of the seasonal cycle is projected. The pace of change of vegetation cover since 1880 already doubled before 1950, mainly due to a strong change in land use. This pace is then projected to be stable over the entire 21st century if the vegetation dynamically interacts with the climate system in the models. This corresponds to a reduction of land-use change and to the acceleration of changes of vegetation cover under climate change

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Martinez-Rey, Jorge. "Impact du changement climatique et l’acidification des océans sur le cycle océanique de l’azote." Thesis, Versailles-St Quentin en Yvelines, 2015. http://www.theses.fr/2015VERS009V/document.

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Abstract:

Le cycle océanique de l'azote est à l'origine de deux rétro-actions climatiques au sein du système terre. D'unepart, il participe au contrôle du réservoir d'azote fixé disponible au développement du phytoplancton et à lamodulation de la pompe biologique, un des mécanismes de séquestration du carbone anthropique. D'autre part,le cycle de l'azote produit un gaz à effet de serre et destructuer d'ozone, le protoxyde d'azote (N2O). L'évolutionfuture du cycle de l'azote sous l'influence du rechauffement climatique, de la déoxygénation et de l'acidificationdes océans reste une question ouverte. Les processus tels que la fixation d'azote, la dénitrification et laproduction de protoxyde d'azote seront modifiés sous l'influence conjuguée des ces trois stresseurs. Cesinteractions peuvent être évaluées grâce aux modèles globaux de biogéochimie marine. Nous utilisons NEMOPISCESet l'ensemble des modèles CMIP5 pour projeter les modifications des taux de fixation d'azote, denitrification, de production et des flux air-mer de N2O à l'horizon de 2100 en réponse au scénario 'business-asusual'.Les effets liés à l'action combinée du rechauffement climatique et de l'acidification des océans sur leréservoir d'azote fixé, la production primaire et la rétro-action sur le bilan radiatif sont également évalués danscette thèse.!
The marine nitrogen cycle is responsible for two climate feedbacks in the Earth System. Firstly, it modulates thefixed nitrogen pool available for phytoplankton growth and hence it modulates in part the strength of thebiological pump, one of the mechanisms contributing to the oceanic uptake of anthropogenic CO2. Secondly, thenitrogen cycle produces a powerful greenhouse gas and ozone (O3) depletion agent called nitrous oxide (N2O).Future changes of the nitrogen cycle in response to global warming, ocean deoxygenation and oceanacidification are largely unknown. Processes such as N2-fixation, nitrification, denitrification and N2Oproduction will experience changes under the simultaneous effect of these three stressors. Global oceanbiogeochemical models allow us to study such interactions. Using NEMO-PISCES and the CMIP5 modelensemble we project changes in year 2100 under the business-as-usual high CO2 emissions scenario in globalscale N2-fixation rates, nitrification rates, N2O production and N2O sea-to-air fluxes adding CO2 sensitivefunctions into the model parameterizations. Second order effects due to the combination of global warming intandem with ocean acidification on the fixed nitrogen pool, primary productivity and N2O radiative forcingfeedbacks are also evaluated in this thesis

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Chavaillaz, Yann. "La vitesse du changement climatique et ses implications sur la perception des générations futures." Electronic Thesis or Diss., Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLV021.

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Abstract:

Dans la plupart des études, on s'intéresse au changement climatique futur en analysant l'évolution du climat entre une référence actuelle fixée et une période future. Le réchauffement est de plus en plus fort au fil du 21ème siècle. Dans un contexte où les conditions climatiques sont toujours en train d'évoluer, les écosystèmes doivent continuellement s'adapter à des modifications diverses du climat. Dans le cadre de cette thèse, je propose d'analyser les projections climatiques sous un angle alternatif. Afin d’être caractéristique des représentations des populations urbaines et rurales, je définis et analyse des indicateurs liés à la vitesse des changements de température, de précipitations et de végétation. Un ensemble de simulations CMIP5 de 18 modèles de climat est sélectionné. La vitesse est représentée par des différences entre deux périodes successives de 20 ans. Cette notion de vitesse pourrait offrir de nouveaux outils pour interagir avec les communautés scientifiques travaillant sur les impacts et l'adaptation.Sans politiques d’atténuation du changement (scénario RCP8.5), le réchauffement global sera au moins deux fois plus rapide à la fin du siècle qu’actuellement, et même trois fois dans certaines régions. Près de la moitié des surfaces continentales, principalement les zones tropicales, seront touchées par des décalages significatifs de la distribution de la température entre deux périodes de 20 ans d’ici à 2060, i.e. au moins 4 fois plus qu’actuellement. Dans ces régions, des années extrêmement chaudes ayant un temps de retour de 50 ans deviendront habituelles en l’espace de 20 ans seulement. La fraction de la population mondiale étant exposée à ces changements pourrait atteindre environ 60% (i.e. 6 milliards de personnes et 7 fois plus qu’actuellement). Il suffit de relativement légères mesures d’atténuation (RCP6.0) pour que la vitesse du réchauffement ne dépasse pas les valeurs actuelles et que 3 fois moins de personnes soient exposées à des décalages significatifs de température.Les vitesses d’humidification et d’assèchement en termes de précipitations augmenteront de 30 à 40%. Leur répartition géographique deviendra plus stable spatialement et les tendances tendront à persister sur les mêmes régions, et ce malgré l’accélération du réchauffement global. Cette stabilisation résulte de la contribution grandissante des processus thermodynamiques par rapport à ceux contrôlés par la circulation générale. La combinaison de l’accélération des tendances et de leur persistance peut avoir un impact sur l’adaptation des sociétés et des écosystèmes, particulièrement sur le bassin méditerranéen, en Amérique centrale, en Inde et dans les régions arctiques. Une telle évolution est déjà visible actuellement, mais pourrait disparaître avec de fortes mesures d’atténuation (RCP2.6).Les changements de la végétation peuvent être des repères visuels du changement climatique. Dans les moyennes et hautes latitudes Nord, le cycle saisonnier des arbres et des herbacées suit la vitesse du réchauffement. Sans politiques d’atténuation, le début de la saison foliaire avance et sa durée augmente plus rapidement au fil du siècle. La couverture de la végétation se densifie quelque soit le scénario proportionnellement à l’augmentation de la température. Le cycle saisonnier des cultures des moyennes latitudes dépend directement de la température et celui des cultures tropicales de l’évolution des caractéristiques de la saison des pluies. Sous les autres latitudes, aucune évolution robuste du cycle saisonnier n’est projetée. La vitesse des changements de répartition de la végétation a déjà doublé entre 1880 et 1950 correspondant à un changement marqué de l'utilisation des sols. Elle est stable tout au long du siècle si la végétation interagit dynamiquement avec le climat dans les modèles, traduisant un ralentissement du changement de l'utilisation des sols et l'accélération des changements de végétation sous l'effet du changement climatique
In most climate studies, climate change is approached by focusing on the evolution between a fixed current baseline and a future period, emphasizing stronger warming as we move further over the 21st century. Under climate conditions that are continuously evolving, human and natural systems might have to constantly adapt to a changing climate. This thesis proposes an alternative approach to climate projections. Here, I consider and analyze indicators of the pace of changes relative to temperature, precipitation and vegetation in order to be relevant for both urban and rural populations. An ensemble of CMIP5 simulations from 18 climate models is selected. The pace is represented by differences between two subsequent 20-year periods. Considering the pace of change would be beneficial for climate impacts and adaptation analyses.The models predict that the warming rate strongly increases without any mitigation policies (RCP8.5 scenario). It is twice as high by the end of the century compared to the current period, and even three times higher in some regions. Significant shifts in temperature distributions between two subsequent 20-year periods are projected to involve almost half of all land surfaces and most tropical areas by 2060 onwards (i.e. at least four times as many regions than currently). In these regions, an extremely warm year with a return period of about 50 years would become quite common only 20 years later. The fraction of the world population exposed to such shifts might reach about 60% (6 billion people, i.e. seven times more than currently). Low mitigation measures (RCP6.0) allow the warming rate to be kept at current values, and reduce the fraction of the world population exposed to significant shifts of temperature distributions by one third.Under RCP8.5, rainfall moistening and drying rates both increase by 30-40% above current levels. As we move further over the century, their patterns become geographically stationary and the trends become persistent. The stabilization of the geographical rate patterns that occurs despite the acceleration of global warming can be physically explained: it results from the increasing contribution of thermodynamic processes compared to dynamic processes in the control of precipitation change. The combination of intensification and increasing persistence of precipitation rate patterns may affect the way human societies and ecosystems adapt to climate change, especially in the Mediterranean basin, Central America, South Asia and the Arctic. Such an evolution in precipitation has already become noticeable over the last few decades, but it could be reversed if strong mitigation policies were quickly implemented (RCP2.6).Changes in vegetation could be visual landmarks of climate change. In mid- and high-latitudes of the Northern Hemisphere, the phenology of grass and trees follows the warming rate. Without any mitigation policies, the start of spring occurs earlier, and its duration is extended faster as we move over the century. The vegetation cover becomes denser, regardless of the selected pathway, in proportion to the temperature rise. The seasonal cycle of mid-latitude crops also depends on the temperature, and the seasonal cycle of tropical crops directly follows the features of the wet season. In all other latitudes, no robust evolution of the seasonal cycle is projected. The pace of change of vegetation cover since 1880 already doubled before 1950, mainly due to a strong change in land use. This pace is then projected to be stable over the entire 21st century if the vegetation dynamically interacts with the climate system in the models. This corresponds to a reduction of land-use change and to the acceleration of changes of vegetation cover under climate change

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Martinez-Rey, Jorge. "Impact du changement climatique et l’acidification des océans sur le cycle océanique de l’azote." Electronic Thesis or Diss., Versailles-St Quentin en Yvelines, 2015. http://www.theses.fr/2015VERS009V.

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Abstract:

Le cycle océanique de l'azote est à l'origine de deux rétro-actions climatiques au sein du système terre. D'unepart, il participe au contrôle du réservoir d'azote fixé disponible au développement du phytoplancton et à lamodulation de la pompe biologique, un des mécanismes de séquestration du carbone anthropique. D'autre part,le cycle de l'azote produit un gaz à effet de serre et destructuer d'ozone, le protoxyde d'azote (N2O). L'évolutionfuture du cycle de l'azote sous l'influence du rechauffement climatique, de la déoxygénation et de l'acidificationdes océans reste une question ouverte. Les processus tels que la fixation d'azote, la dénitrification et laproduction de protoxyde d'azote seront modifiés sous l'influence conjuguée des ces trois stresseurs. Cesinteractions peuvent être évaluées grâce aux modèles globaux de biogéochimie marine. Nous utilisons NEMOPISCESet l'ensemble des modèles CMIP5 pour projeter les modifications des taux de fixation d'azote, denitrification, de production et des flux air-mer de N2O à l'horizon de 2100 en réponse au scénario 'business-asusual'.Les effets liés à l'action combinée du rechauffement climatique et de l'acidification des océans sur leréservoir d'azote fixé, la production primaire et la rétro-action sur le bilan radiatif sont également évalués danscette thèse.!
The marine nitrogen cycle is responsible for two climate feedbacks in the Earth System. Firstly, it modulates thefixed nitrogen pool available for phytoplankton growth and hence it modulates in part the strength of thebiological pump, one of the mechanisms contributing to the oceanic uptake of anthropogenic CO2. Secondly, thenitrogen cycle produces a powerful greenhouse gas and ozone (O3) depletion agent called nitrous oxide (N2O).Future changes of the nitrogen cycle in response to global warming, ocean deoxygenation and oceanacidification are largely unknown. Processes such as N2-fixation, nitrification, denitrification and N2Oproduction will experience changes under the simultaneous effect of these three stressors. Global oceanbiogeochemical models allow us to study such interactions. Using NEMO-PISCES and the CMIP5 modelensemble we project changes in year 2100 under the business-as-usual high CO2 emissions scenario in globalscale N2-fixation rates, nitrification rates, N2O production and N2O sea-to-air fluxes adding CO2 sensitivefunctions into the model parameterizations. Second order effects due to the combination of global warming intandem with ocean acidification on the fixed nitrogen pool, primary productivity and N2O radiative forcingfeedbacks are also evaluated in this thesis

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Loubier, Jean-Christophe. "Perception et simulation des effets du changement climatique sur l'économie du ski et la biodiversité." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00006990.

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Abstract:

Dans les hautes vallées alpines, on observe des conflits d'intérêts entre l'économie du ski et les objectifs de préservation de la biodiversité dans le cadre du changement climatique global. Les enjeux sont importants et la concertation en matière d'aménagement devient très difficile Nous avons cherché à développer une méthodologie et un instrument d'aide à la concertation par heuristique visuelle. L'expérimentation de cet instrument est conduite sur le territoire de la Savoie et de la Haute Savoie. Cette thèse se développe en trois temps. Le premier temps définit le contexte général du changement climatique d'un point de vue global. Nous établissons ensuite un changement d'échelle pour nous rapprocher de l'échelon local. Il s'agit d'identifier les mécanismes d'émergence des conflits d'intérêts en fonction des enjeux simultanés économie du ski/préservation de la biodiversité. Le second temps développe une méthodologie pour aider la concertation autour de ce type de conflits par simulation interactive. C'est l'approche par heuristique visuelle. Nous montrons comment, une base de données doit être conçue, pour permettre la mise en œuvre de ce concept. Nous définissons également les types d'outils qui doivent être utilisés ainsi que leurs agencements pour la construction de l'environnement de simulation. Cette partie propose également une stratégie particulière d'amélioration de l'information continue quand il apparaît un besoin d'interpolation sur un faible jeu de données. Enfin, le dernier temps développe l'expérimentation sur notre terrain d'étude.

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Graux, Anne-Isabelle. "Modélisation des impacts du changement climatique sur les écosystèmes prairiaux. Voies d'adaptation des systèmes fourrragers." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00653360.

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Abstract:

Les prairies assurent différents services auprès de l'agriculture et de la société, dont les plus fondamentaux sont de produire le lait et la viande que nous consommons, mais également d'atténuer les émissions de gaz à effet de serre (GES) en piégeant une partie du carbone atmosphérique dans leurs sols. L'anticipation des risques associés à la continuité de ces services, dans le contexte de changement climatique (CC) et démographique futur, est l'un des enjeux agricole et sociétal de demain. Dans ce cadre, cette thèse vise à i) modéliser les impacts du CC sur les services et le bilan de GES des prairies, en tenant compte de la variabilité climatique accrue prédite par les modèles climatiques, mais également ii) à fournir des pistes d'adaptations du système fourrager dans le cas de systèmes d'élevage bovin herbagers. Pour cela, nous avons développé les modules animal et végétal de PaSim afin, d'une part, de représenter de façon mécaniste les performances animales et les émissions de méthane entérique au pâturage et, d'autre part, de rendre compte des interactions de la diversité végétale avec le CC et la gestion des prairies. PaSim a ensuite été utilisé pour simuler, en 12 sites français, les impacts du CC sur des prairies mono ou plurispécifiques, dans différentes conditions pédoclimatiques et de gestion. Le modèle a été forcé par des scénarios climatiques à haute résolution couvrant la période 1950-2100 et issus de différents scénarios socio-économiques, modèles climatiques et méthodes de régionalisation / initialisation. Les conséquences du CC sont globalement assez favorables, hormis pour la production fourragère estivale et la restitution d'eaux aux nappes, pour lesquels les risques d'une diminution significative sont accrus. Les sites plus arides ne sont pas nécessairement ceux qui connaîtront la plus forte évolution négative, même si, en absolu, ils restent ceux présentant les déficits fourragers et hydriques les plus forts. De nouvelles opportunités pour la production fourragère s'offre aux saisons autres que l'été, laissant présager de changements saisonniers importants qui nécessiteront fatalement une adaptation des systèmes d'élevage de ruminants. Une étude de cas, centrée sur les bassins de production breton et du Massif Central, a permis de montrer que ces changements pourraient s'accompagner de modifications de la distribution de fourrages et de concentré en complément de l'herbe pâturée, avec parfois, une exclusion des troupeaux de la pâture l'été. Des systèmes fourragers offrant une certaine flexibilité face à l'aléa climatique pourraient permettre d'exploiter à son maximum l'herbe pâturée, avec des temps de pâturage plus longs et davantage de surfaces allouées au pâturage, et par conséquent des chargements plus élevés. Ces adaptations ne devraient pas nuire au bilan net de GES à l'échelle du système, exprimé par UGB jour. En revanche, afin de soutenir le potentiel de production, elles pourraient nécessiter un recours plus important à l'azote et, de fait, augmenter les pollutions azotées à l'échelle du système.

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Cantet, Philippe. "Impacts du changement climatique sur les pluies extrêmes par l'utilisation d'un générateur stochastique de pluies." Montpellier 2, 2009. http://www.theses.fr/2009MON20232.

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Abstract:

Des récentes études ont montré la difficulté de détecter des tendances des phénomènes extrêmes de précipitation. C'est pourquoi, dans cette thèse, nous proposons une étude originale de l'impact du changement climatique sur les pluies extrêmes par l'utilisation d'un générateur stochastique de pluies horaires. La détection de l'évolution climatique est faite à travers la paramétrisation de ce générateur. Contrairement aux méthodes classiques, les paramètres du modèle sont directement liés à des caractéristiques climatiques moyennes et non aux valeurs extrêmes. Au préalable, une consolidation de la modélisation des phénomènes conditionnant le comportement à l'infini du générateur est réalisée. Sur la base de la modélisation par copules, la dépendance entre les variables du générateur est modélisée et conduit à une meilleure prise en compte du phénomène de persistance des averses générant des cumuls de pluies extrêmes. Ensuite une étude montre que le générateur a un comportement robuste vis à vis des données disponibles tout en proposant des quantiles de pluies extrêmes de bonne qualité. Une analyse par simulation a permis de choisir un test de tendance adapté et de montrer que la modélisation du phénomène étudié a une grande importance dans la pertinence du rejet de la stationnarité des paramètres. Une méthode est créée pour définir la significativité des tendances des paramètres au sein d'une zone climatiquement homogène à partir de la construction de chroniques ''régionalisées''. À partir de longues séries journalières issues de 139 postes pluviométriques de la métropole française, nous étudions l'évolution des paramètres du générateur de pluies sur la période 1960-2003. L'approche régionale est alors préférable à l'approche locale pour tenir compte d'un changement global et être moins soumis à l'échantillonnage. Les résultats montrent qu'un changement dans les caractéristiques moyennes provoque un plus grand impact sur les extrêmes. Les tendances observées ont lieu principalement en hiver avec une recrudescence d'événements pluvieux dans la plupart des régions. La prise en compte du changement climatique dans l'estimation de quantiles de pluies n'apporte pas de gros changements dans le présent par rapport à une estimation sous hypothèse de stationnarité du climat. Les pluies extrêmes semblent tout de même être de plus en plus fréquentes sur l'ensemble de la France hormis le pourtour méditerranéen. Nous proposons ensuite une application en couplant les prévisions des modèles climatiques et le générateur de pluies. D'après les résultats, il semble, entre autres, que le Nord de la Lorraine et l'Est des Cévennes seront soumis à une hausse conséquente du risque pluvial au cours du 21ème siècle
Recent studies showed difficulties to detect the trends on rainfall extreme phenomenon. That is why; an original approach is proposed to estimate the impacts of climate change on extreme rainfall by using an hourly rainfall stochastic generator. Climate evolution is detected from the generator parameterisation. Compared to usual methods, the generator parameters are estimated by average, and not by extreme, values of daily climatic characteristics. At the beginning, we focus on the modelisation of phenomena which influence the asymptotic behaviour of the generator. Based on the copula theory, the dependence between some generator variables is modelised and lead to a better regeneration of the extreme precipitation depth. Then a study shows the generator has a robust behaviour according to available data while it proposes a good estimation of rainfall quantiles. Simulations permit us to choose an adapted trend test and to show the modelisation of the studied phenomenon is of great importance in the relevance of the parameter stationarity rejection. A method is created to test a regional trend in a homogenous climatic zone from the construction of “regionalized” chronicles. From the daily information of 139 rain gauge stations, the stationarity of generator parameters was studied in metropolitan France between 1960-2003. Tests were performed from a local approach and from a regional one. A regional approach seems better to take into account a real change and to reduce the sampling problem. Changes observed on average rainfall characteristics are amplified when working with extreme events. The observed trends occur mainly between December and May when the rainfall occurrence increased during the four last decades in the most zones. Up to now, the taking into account of climate change does not lead to a big change in the quantiles estimation, when compared to their estimation under a hypothesis of stationary climate. However extreme rainfalls seem to be more frequent on the whole French territory except in the Mediterranean area. Besides, we propose an application by combining the climate model predictions and the rainfall generator. According to these results, it seems, for example, the heavy precipitation will increase in the Lorraine northern and in the Cevennes eastern during the 21st century

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Séférian, Roland. "Impact du changement climatique sur les flux de carbone océaniques : rôle de la variabilité décennale." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2013. http://www.theses.fr/2013VERS0057.

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Depuis l’ère industrielle, les océans ont joué un rôle essentiel dans l’atténuation du réchauffement global en captant environ un quart des émissions de carbone anthropique. L’évolution du puits de CO2 océanique, quasi parallèle à celle des émissions de CO2 anthropique, s’explique par le fait que son intensité est contrôlée par deux facteurs : le CO2 et le climat. Aujourd’hui, le rôle du CO2 dans l’évolution récente du puits de carbone océanique est bien compris mais ce n’est pas le cas du climat. En effet, certains auteurs prétendent que les variations récentes du puits de CO2 océanique seraient dues au changement climatique alors que d’autres suggèrent que ces dernières seraient induites par une variabilité décennale encore mal comprise. Dans cette thèse, nous proposons d’aborder cette problématique relative au rôle de la variabilité décennale des flux de carbone océaniques à l’aide de la modélisation. Dans un premier temps, nous avons démontré l’existence de variations décennales des flux de carbone océaniques dans les océans des hautes latitudes. Ces oscillations de période de 10 à 50 ans représentent 20 à 40% des variations interannuelles. Grâce aux techniques de Détection et Attribution appliquées aux reconstructions du projet RECCAP (1960–2005), nous avons ensuite évalué si leur présence pouvait influer sur la détection d’une contribution climatique à l’évolution des flux de carbone océaniques. Nous avons ainsi démontré que la contribution climatique n’est pas détectée dans les océans des hautes latitudes du fait de la présence de ces variations. L’absence de fortes variations décennales dans les océans des basses latitudes permet en revanche de détecter une modification de leur puits carbone associée au changement climatique
Since the industrial revolution, oceans have absorbed roughly one quarter of the anthropogenic emissions of CO2, slowing down climate change. The evolution of the ocean carbon sink, paralleled to the anthropogenic CO2 emissions, is ruled by the CO2 as well as climate. Influence of atmospheric CO2 in the recent evolution of the ocean carbon sink is well understood whilst this is not the case for the climate’s one. Indeed, some authors claim that the recent variations of the ocean CO2 sink can be attributed to climate change, whereas some others suggest that these latter are controlled by a decadal variability, which is poorly understood. In this thesis, we address question relative to the role of the decadal variability of the ocean carbon fluxes through the mean of numerical modeling. On one hand, we have demonstrated that ocean carbon fluxes exhibit decadal fluctuations within the high latitudes oceans. These fluctuations displays modes of 10 to 50-year long which account for 20–40% of the year-to-year variability. Thanks to Detection & Attribution methods applied to RECCAP project’s reconstructions (1960–2005), we have then assessed whether the occurrence of fluctuations at decadal time scale could hamper the detection of the climate contribution to the recent evolution of ocean carbon fluxes. We have shown that the climate contribution is indeed not detected in the high latitude oceans due to the presence of decadal mode of variability. In the low latitude oceans instead, the weaker fluctuations of ocean carbon fluxes at decadal time scale favor the detection of climate influence in the recent variations of the CO2 fluxes

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Taccoen, Adrien. "Détermination de l'impact potentiel du changement climatique sur la mortalité des principales essences forestières européennes." Electronic Thesis or Diss., Paris, AgroParisTech, 2019. http://www.theses.fr/2019AGPT0004.

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Abstract:

Les écosystèmes forestiers sont l’un des principaux fournisseurs de services écosystémiques terrestres, dont le changement climatique récent a déjà altéré le fonctionnement. Des augmentations des taux de mortalité ont été mis en évidence à différents endroits du globe, de même que des évènements de mortalité massifs attribués à des sécheresses de plus en plus fréquentes et intenses. Toutefois, la mortalité d’un arbre est un phénomène multifactoriel. Il est difficile d’évaluer l’importance relative des différents facteurs pouvant conduire à la mort d’un arbre, et notamment l’importance du changement climatique par rapport aux facteurs liés à la dynamique forestière, aux facteurs environnementaux ou encore biotiques. Cette thèse porte sur l’étude des déterminants de la mortalité de fond, qui est la mortalité observée dans un peuplement en l’absence de perturbation extrême, pour les principales espèces forestières européennes. L’ensemble de l’étude a été réalisée à partir des données de l’inventaire forestier de l’Institut national de l'information géographique et forestière (IGN) et de données climatiques de Météo France couvrant la période 1961 - 2015.Dans un premier temps, nous avons modélisé les déterminants de la mortalité de fond pour 43 espèces d’arbres représentatives des forêts tempérées européennes. Nous avons utilisé les relevés de 372.974 arbres dont 7.312 arbres morts. Les facteurs liés à la compétition, au stade de développement des arbres, à la structure et composition du peuplement et à l’intensité des travaux sylvicoles expliquent 85% de la mortalité récente modélisée, et les facteurs environnementaux (sol et conditions climatiques moyennes) 9%. Les augmentations de températures et baisses de précipitations entre la période contemporaine du relevé et la période 1961 – 1987 jouent un rôle pour 45% des espèces, expliquant 6% de la mortalité modélisée.Ensuite, nous nous sommes intéressés au lien entre la position des arbres le long des gradients environnementaux (température et précipitations) et la sensibilité aux changements de températures et de régimes de précipitations. Nous avons mis en évidence, pour 9 espèces sur 12, une exacerbation de la mortalité due aux augmentations de température et baisses de précipitations récentes lorsque celles-ci sont combinées à des conditions climatiques moyennes chaudes et sèches. Ces résultats mettent en évidence une vulnérabilité exacerbée pour les arbres évoluant vers les limites chaudes et sèches de leur aire de distribution.Enfin, nous avons cherché à évaluer le lien entre la sensibilité au changement climatique et le statut social et la taille moyenne des arbres. Nos résultats indiquent que les arbres dominés sont plus sensibles aux augmentations de températures que les arbres dominants. A l’inverse, les arbres dominants apparaissent plus sensibles aux baisses de précipitations, avec un effet maximal atteint pour les arbres dominants de gros diamètre. Globalement, nos résultats indiquent que la mortalité due aux augmentations de températures ou aux diminutions de précipitations est nettement plus importante pour les arbres dominés que pour les dominants, et que le statut social de l’arbre joue un rôle plus important que la taille de l’arbre.Ces travaux ont permis de mettre en évidence l’existence d’un lien entre les augmentations de températures, les baisses de précipitations récentes et les taux de mortalité observés en forêt sur près de la moitié des espèces arborées de la forêt française. Ils ont également permis de démontrer que ces effets étaient exacerbés sur les arbres évoluant à proximité des limites chaudes de leur aire de distribution. Enfin, ils ont permis d’évaluer les différences de sensibilité au changement climatique en fonction du statut social et de la taille des arbres. Ces résultats permettent de mieux comprendre l’impact des changements climatiques sur les forêts françaises et européennes, contribuant à mieux anticiper leurs effets
Forest ecosystems are one of the main providers of terrestrial ecosystem services, whose functioning has already been altered by recent climate change. Increases in tree mortality rates have been highlighted in different biomes worldwide, as well as increases in the frequency of massive mortality events following droughts. However, tree mortality is a multi-causal process. It is difficult to quantify the importance of the different factors that can possibly lead to tree death, and particularly the importance of climate change in comparison with forest dynamics and competition-related effects, environmental or biotic factors. This thesis aims at assessing the drivers of background tree mortality, which is the mortality observed in a stand in the absence of extreme perturbation, for the main European tree species. We used data from the French forest inventory of the National Geographic Institute (IGN) and historic climate data from Météo-France spanning the years 1961 to 2015.First, we modelled background tree mortality for 43 tree species in order to identify the drivers of background tree mortality. We used 372.974 trees, including 7.312 dead trees surveyed between the years 2009 and 2015. We found that factors related with competition, tree development stage, stand structure and species composition and logging intensity explained 85% of the recent tree mortality. Environmental factors (soil and climate conditions) accounted for 9% of the total modelled mortality. Temperature increases and rainfall decreases since the period 1961 – 1987 had a significant effect on the mortality of 45% of the 43 species and explained in average 6% of the total modelled mortality.Secondly, we focused on the link between trees locations along temperature and rainfall gradients and their sensitivity to changes of temperature and rainfall. We found that, for 9 species out of 12, temperature increases and rainfall decreases effects were more important in areas with high mean temperature and low mean rainfall. These results show that climate change-related tree mortality could be exacerbated towards the species’ warm and dry edges.Finally, we sought to evaluate how climate change-related tree mortality varied along trees social statuses and sizes gradients. We found that suppressed trees were more sensitive to temperature increases than dominant trees. On the contrary, dominant trees, and particularly large dominant trees, appear to be more sensitive to rainfall decrease than suppressed trees. Overall, our results show that climate change-related tree mortality is globally more important for suppressed than dominant trees.We highlighted the existence of a link between recent temperature increases and rainfall decreased and observed tree mortality rates on around half of the species of the French forest. We also showed that these effects were exacerbated towards the warm and dry edges of the species ranges. Finally, we showed that these effects differed according to trees social statuses and development stages. These results allow us to better understand the impacts of climate change on French and European forest and to better anticipate their effects through the adaptation of silvicultural practices

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Boé, Julien. "Changement global et cycle hydrologique: Une étude de régionalisation sur la France." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00256811.

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Abstract:

La France, comme la majeure partie de l'Europe risque d'être confrontée à des changements climatiques sévères au cours du 21ème siècle. Cette thèse se propose d'en étudier les impacts sur le cycle hydrologique, à l'échelle des bassins versant français.
Une méthode de désagrégation statistique, basée sur le concept de type de temps, est développée et mise en œuvre afin de régionaliser un ensemble de scénarios climatiques pour forcer un modèle hydro-météorologique. Des impacts sévères sont visibles dès le milieu du 21ème siècle, avec notamment une forte diminution des débits moyens en été et automne, et une large augmentation du nombre de jours d'étiage.
D'autres méthodes de désagrégation sont utilisées afin de tester la sensibilité des résultats
au choix de la méthode: celle-ci s'avère limitée. La principale source d'incertitude
réside en fait dans le choix du modèle climatique. Nous essayons pour finir de mieux comprendre les raisons physiques de cette dispersion des scénarios climatiques sur l'Europe.

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Daloz, Anne Sophie. "Importance du couplage océan-atmosphère sur la sensibilité au réchauffement climatique : impact sur les ouragans." Toulouse 3, 2011. http://thesesups.ups-tlse.fr/2641/.

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Abstract:

Les interactions océan-atmosphère sont primordiales pour les cyclones tropicaux. L'océan fourni aux cyclones tropicaux l'énergie thermique nécessaire a leur maintient. La simulation des interactions entre l'océan et les cyclones tropicaux est donc cruciale et constitue le point central de cette thèse. La première partie présente la version basculée-étirée et couplée du modèle de circulation générale ARPEGE-Climat, développée pour cette thèse. Cette version basculée-étirée sur le bassin Nord Atlantique permet d'atteindre une résolution spatiale comprise entre 60 et 100 km sur cette région, résolution nécessaire quand on souhaite étudier les cyclones tropicaux. Le couplage d'ARPEGE-Climat avec le modèle de circulation général océanique NEMO a de plus permis la prise en compte des interactions océan-atmosphère présentes dans les cyclones tropicaux. Deux types de simulations ont été réalisées, d'une part des simulations couplées et d'autre part des simulations forcées par les températures de surface de la mer de la configuration couplée. La seconde partie s'intéresse à la capacité des modèles de circulation générale du programme d'intercomparaison TC-MIP à représenter l'activité cyclonique et ses précurseurs sur la région principale de développement (Main Development Region en anglais) de l'océan Atlantique Nord. Les modèles de circulation générale éprouvent de réelles difficultés à représenter les cyclones tropicaux dans cette région, certainement en partie à cause de leur faible résolution spatiale, comprise entre 1° et 2. 5°. Des précurseurs de l'activité cyclonique sur la main development region ont tout de même pu être identifiés. Ainsi, on trouve : l'activité des ondes d'est Africaines, les précipitations sahéliennes et plus particulièrement celles qui se produisent sur le Fouta-Djallon, à 11°N, les températures de surface de la mer et le cisaillement vertical du vent horizontal sur la main development region, l'humidité troposphérique au niveau des côtes ouest Africaines. Dans la troisième partie de la thèse, des tests de sensibilité ont été réalisés sur ARPEGE-Climat basculé-étiré et couplé avec NEMO. Ces tests montrent l'importance de la position du pôle d'étirement, du réglage des paramètres du schéma de convection et de la fréquence de couplage. Dans la quatrième partie de cette thèse, les configurations couplée et forcée d'ARPEGE-Climat sont comparées afin d'évaluer l'impact du couplage océan-atmosphère sur l'activité cyclonique dans le bassin Nord Atlantique. Il apparaît que le couplage : modifie la distribution géographique de l'activité cyclonique sur le bassin Nord Atlantique ; modifie l'activité des ondes d'est Africaines, qui elle-même influe sur l'activité cyclonique sur la main development region ; modifie le cycle saisonnier de l'activité cyclonique sur la main development region et, par conséquent, sur la totalité du bassin Nord Atlantique. Cette dernière partie présente aussi les points communs et les différences de sensibilité au réchauffement climatique des configurations couplée et forcée. Les deux configurations présentent : une diminution généralisée, bien que faible, de l'activité cyclonique sur le bassin Nord Atlantique, une diminution de l'activité cyclonique sur le sud du Golfe du Mexique et la mer des Caraïbes, une augmentation de l'activité sur la mer des Sargasses, une intensification des cyclones tropicaux en termes de pression et de vent maximum, une augmentation des pluies cycloniques. Les configurations couplée et forcée présentent aussi certaines différences, notamment en ce qui concerne l'évolution de la distribution de l'activité cyclonique sur la mer des Sargasses ou sur la main development region. Un autre point important est la différence de nature des cyclones tropicaux dans le futur. La configuration couplée montre des différences beaucoup plus marquées dans les changements de nature des cyclones tropicaux
Ocean-atmosphere interactions are essential for tropical cyclones. The ocean provides the energy required to sustain tropical cyclones. The simulation of interactions between the ocean and tropical cyclones is therefore crucial and is the focus of this thesis. The first section introduces the rotated-stretched and coupled version of the general circulation model ARPEGE-Climate, developed for this thesis. This rotated-stretched version achieves a spatial resolution between 60 and 100 km over the North Atlantic basin, resolution required to study tropical cyclones. The coupling of ARPEGE-Climate with oceanic general circulation model NEMO has also allowed taking in consideration ocean-atmosphere of tropical cyclones. Two types of simulations are performed, on the one hand coupled simulations and on the other hand simulations with prescribed sea surface temperatures from the coupled simulation. The second section focuses on the ability of general circulation models from the Intercomparison program, TC-MIP, to represent tropical cyclone activity and its precursors on the main development region of the North Atlantic Ocean. General circulation models have strong difficulties to represent tropical cyclone activity in this region, certainly related to their low spatial resolution, between 1° and 2. 5°. Although, the following precursors of tropical cyclone activity have been identified in this region : African easterly waves activity, Sahelian rainfall and especially those that occurs over the Fouta-Djallon, 11 ° N, sea surface temperatures and vertical wind shear horizontal on the main development region, tropospheric humidity over the African west coast. The third section of the thesis presents sensitivity tests that were performed on ARPEGE-Climate rotated-stretched and coupled with NEMO. These tests show the importance of the stretching pole position, the setting of the convection scheme parameters and the coupling frequency. In the fourth section, the configurations of ARPEGE-Climate coupled and forced are compared to assess the impact of ocean-atmosphere coupling on tropical cyclone activity in the North Atlantic basin. It appears that the coupling : modifies the geographical distribution of cyclone activity over the North Atlantic basin; modifies the activity of African easterly waves, which in turn affects cyclone activity over the main development region; changes the seasonal cycle of tropical cyclone activity over the main development region, and thus on the entire North Atlantic basin. This section also presents the similarities and differences of the sensitivity to global warming of forced and coupled simulations. Both configurations present : an overall decrease, although small, of tropical cyclone activity over the North Atlantic basin, a decrease in tropical cyclone activity in the southern Gulf of Mexico and Caribbean Sea, an increase of tropical cyclone activity in the Sargasso Sea, an intensification of tropical cyclones in terms of pressure and maximum wind, an increase in tropical cyclonic precipitations. The coupled and forced simulations also show some differences, especially regarding the evolution of the distribution of cyclone activity in the Sargasso Sea or the main development region. Another important difference is the nature of tropical cyclone in the future climate. The coupled configuration shows much greater differences on the changes of nature of tropical cyclones

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Hashoum, Hazem. "Impact du changement climatique sur les interactions biotiques en forêt méditerranéenne : approches chimique, écophysiologique et fonctionnelle." Thesis, Aix-Marseille, 2017. http://www.theses.fr/2017AIXM0480/document.

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Abstract:

L’objectif de cette thèse est d’étudier les interactions allélopathiques dans la forêt de chêne pubescente en région méditerranéenne et d’envisager comment ces interactions peuvent être affectées par le changement climatique. Nous avons montré que l'arbre dominant Q. pubescens et ses espèces compagnes A. monspessulanum et C. coggygria ont des potentialités allélopathiques différentes en fonction du stade phénologique des feuilles ce qui pourrait affecter la germination et la croissance des plantes herbacées de sous-étage. Ces différences d'effet allélopathique peuvent résulter non seulement de différences dans la quantité des composés allélopathiques produits, mais aussi de différences qualitatives observées en fonction du stade phénologique. Cela suggère que l’effet allélopathique puisse varier dans le temps de manière à correspondre au stade de développement des plantes herbacées cibles. Sur l’une des plantes cibles utilisées dans les bioessais, les effets allélopathiques ont d’autre part été accentués en changeant les conditions environnementales (hydriques et/ou thermiques) ce qui suggère des modifications éventuelles des potentiels allélopathiques des plantes à attendre avec le changement climatique. Nos résultats en pépinière ont montré le potentiel allélopathique de cotinus et pinus sur la croissance des plantules de chêne, quelques soient les conditions d’arrosage (stressé ou non stressé. En affectant notamment la biomasse du système racinaire dont la croissance est un élément clé des espèces méditerranéennes pour résister à la sécheresse estivale prolongée, ces interactions pourraient jouer un rôle important dans les processus de régénération du chêne pubescent
The aim of this thesis is to study allelopathic interactions in the downy oak forest in the mediterranean region and to consider how these interactions can be affected by climate change. We have shown that the dominant tree Q. pubescens and its companion species A. monspessulanum and C. coggygria have different allelopathic potentialities, evaluated in vitro on herbaceous target plants, depending on the phenological stage of the leaves, which could in natura affect the germination and growth of understory herbaceous plants. These differences in allelopathic effect may result not only from differences in the quantity of allelopathic compounds produced, but also from qualitative differences observed as a function of the phenological stage. This suggests that the allelopathic effect may vary over time to match the stage of development of the target herbaceous plants. On one of the target plants used in the bioassays, the allelopathic effects were further accentuated by changing the water and / or thermal conditions which suggests possible modifications of the allelopathic potential of the plants to be expected with climate change.Our results in the plant nursery showed the allelopathic potential of cotinus and pinus on the growth of oak seedlings, whatever the watering conditions (stressed or unstressed). By affecting in particular the biomass of the root system, the growth of which is a key element of the mediterranean species to resist the prolonged summer drought, these interactions could play an important role in the regeneration processes of downy oak

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Orgeval, Tristan d'. "Impact du changement climatique sur le cycle de l'eau en Afrique de l'Ouest : modélisation et incertitudes." Paris 6, 2006. http://www.theses.fr/2006PA066624.

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Abstract:

L'Afrique de l'Ouest a subi au cours des 50 dernières années une des plus fortes variations de pluviométrie observées à l'échelle du globe. Nous nous intéressons ici aux incertitudes liées à la modélisation des changements climatiques récents et à venir sur cette région. Dans un premier temps nous étudions l'impact du changement climatique anthropique sur les précipitations d'Afrique de l'Ouest dans différents modèles couplés. Dans une seconde partie, des développements du modèle de surface ORCHIDEE sont inclus pour améliorer la représentation du cycle de l'eau Africain dans des simulations forcées. Ces développements permettent de détailler les différentes sources d'incertitudes dans la simulation moyenne des débits de fleuves. En dernier lieu, la représentation des débits de fleuves Africains est évaluée sur les 50 dernières années. Elle met en valeur la prépondérance de la variabilité du forçage atmosphérique devant l'impact de l'activité anthropique dans la relation pluie-débit.

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Renard, Benjamin. "Détection et prise en compte d'éventuels impacts du changement climatique sur les extrêmes hydrologiques en France." Grenoble INPG, 2006. http://www.theses.fr/2006INPG0095.

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Abstract:

Le changement climatique est une réalité largement reconnue aujourd'hui dans la communauté scientifique. Néanmoins, son impact sur les extrêmes hydrologiques est délicat à observer et à prévoir. Dans ce contexte, l'objectif de cette thèse est d'apporter des éléments de réponse aux trois questions suivantes: Comment détecter des changements dans les séries hydro-climatiques ? Quelles sont les évolutions observées sur les régimes extrêmes des cours d'eau en France métropolitaine? Comment prendre en compte ces éventuels changements dans les méthodes de gestion des risques? Chacun de ces trois objectifs sera traité à l'échelle locale et à l'échelle régionale. A cet effet, un travail méthodologique a été effectué, en évaluant l'apport de méthodes statistiques comme l'analyse Bayésienne ou la modélisation de la dépendance spatiale via des copules
Climate change is widely considered as a reality by scientists. Nevertheless, impacts on hydrological extremes are more difficult to observe and to predict. The aim of this thesis is to answer the following questions: How to detect changes in hydro-climatic series? What are the observed changes for extreme discharges in France? How to take into account possible changes in frequency analysis? These objectives refer to both the local and the regional scales. For this purpose, methodological aspects have been explored, by evaluating the benefit ofusing statistical tools like the Bayesian analysis or the use of copulas as a model for spatial dependence

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Boe, Julien. "Changement global et cycle hydrologique : une étude de régionalisation sur la France." Toulouse 3, 2007. http://thesesups.ups-tlse.fr/227/.

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Abstract:

La France, comme la majeure partie de l'Europe risque d'être confrontée à des changements climatiques sévères au cours du 21ème siècle. Cette thèse se propose d'en étudier les impacts sur le cycle hydrologique, à l'échelle des bassins versant français. Une méthode de désagrégation statistique, basée sur le concept de type de temps, est développée et mise en œuvre afin de régionaliser un ensemble de scénarios climatiques pour forcer un modèle hydro-météorologique. Des impacts sévères sont visibles dès le milieu du 21ème siècle, avec notamment une forte diminution des débits moyens en été et automne, et une large augmentation du nombre de jours d'étiage. D'autres méthodes de désagrégation sont utilisées afin de tester la sensibilité des résultats au choix de la méthode: celle-ci s'avère limitée. La principale source d'incertitude réside en fait dans le choix du modèle climatique. Nous essayons pour finir de mieux comprendre les raisons physiques de cette dispersion des scénarios climatiques sur l'Europe
As most of Europe, France might undergo severe climate changes during the 21st century. In this thesis we study the impacts of these changes on the hydrological cycle, at the scale of the French river basins. A statistical downscaling method, based on the concept on weather types is built and applied to regionalize an ensemble of climate scenarios in order to force an hydro-meteorological model. Severe impacts occur as soon as the middle of the 21st century, characterized by a strong decrease of mean river flows and a great increase in the occurrence of low-flow. Other downscaling methods are used in order to test the sensivity of the results to the choice of the method: this sensivity is limited. Actually, the main source of uncertainty lies in the choice of the climate model. To finish, we try to better understand the reasons for the spread of the climate change scenarios over Europe

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Bonfils, Céline. "Le Moyen-Holocène : rôle de la surface continentale sur la sensibilité climatique simulée." Paris 6, 2001. http://www.theses.fr/2001PA066536.

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Fargeon, Hélène. "Effet du changement climatique sur l'évolution de l'aléa incendie de forêt en France métropolitaine au 21ème siècle." Thesis, Paris, Institut agronomique, vétérinaire et forestier de France, 2019. http://www.theses.fr/2019IAVF0025.

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Abstract:

Le risque feu de forêt en France est actuellement localisé pour l'essentiel dans le Sud du territoire métropolitain, principalement en Méditerranée et en Aquitaine. Les projections climatiques sur le territoire français pour le 21ème siècle posent la question de l'effet du réchauffement climatique sur l'aléa d'incendie de forêt. Nous considérons en particulier deux questions : Comment le niveau de danger et le régime de feux (fréquence, saisonnalité) pourraient évoluer dans les régions déjà confrontées au risque ? Quelle pourrait être l'extension de la zone à risque dans le futur ?L'effet du changement climatique a d'abord été déterminé à partir de projections sous climat futur d'un indice empirique de danger climatique d'incendie (le FWI), calculées selon cinq modèles climatiques contrastés et deux scénarios d'émission de gaz à effet de serre. Ces projections montrent une augmentation très importante du danger dans les zones déjà concernées par les incendies de forêt, en particulier la Méditerranée, avec un bon accord entre modèles climatiques. L'amplitude de l'augmentation du danger au Nord et à l'Ouest, bien qu'existante, est plus difficile à quantifier, compte-tenu des incertitudes des modèles climatiques.Cette première approche est limitée par le fait que le FWI ne représente qu'imparfaitement l'activité des feux de forêts. Nous avons donc développé un modèle probabiliste d’activité d'incendie dans le but de projeter le nombre de feux et les surfaces brûlées sous climat futur. L'approche considère les feux comme résultant de processus aléatoires sous-jacents qui déterminent l'occurrence et la taille des feux, en fonction du FWI et de différents facteurs spatio-temporels. Le modèle a été ajusté selon une approche bayésienne à partir de la base de données Prométhée, qui recense les observations de feux en région méditerranéenne. Les projections de ce modèle sur la période historique et dans le futur ont permis de montrer que les différents facteurs de la relation feu-climat (localisation, saison, continuité de la forêt) affectent fortement les patrons spatio-temporels d'activité des feux. Par ailleurs, nous avons montré que les projections de FWI sous-estiment les augmentations d'activité de feu, principalement du fait de la non-linéarité de la relation feu-climat. Ainsi, les augmentations attendues en période estivale en Méditerranée en 2080 (scénario pessimiste) sont nettement moins importantes pour le niveau de danger climatique (FWI, de 25 à 59%), que pour les surfaces brûlées (de 48 à 202%).Cette approche ne permet pas d'aborder l'évolution de l'activité des feux dans les régions où les incendies sont aujourd'hui peu nombreux et ne bénéficient pas d'un suivi fiable (moitié Nord de la France). Nous avons cependant réussi à extrapoler le modèle établi pour la région méditerranéenne au reste de la moitié Sud, où les données sont suffisantes. Parmi les difficultés liées à l'extrapolation à l'échelle du territoire national, se pose notamment la question des variations de structure du combustible. Ce facteur n'a pour l'instant pas été intégré dans les projections, mais ses implications sont discutées
Wildfires impacting French forests are currently concentrated in the South, especially in the Mediterranean and Aquitaine regions. Climate projections for the 21st century in France question the impact of climate change on wildfire hazard. We focus on two particular issues: the evolution of the fire danger and fire regime in regions already facing frequent wildfires today, and the potential extension of the risk to new regions in the future.Climate change effect was first determined using projections of an empirical fire danger index (FWI) under future climate, computed for five contrasted climatic models under two greenhouse gases emission scenarios. These projections highlight a very strong increase in fire danger levels in the areas already facing wildfires, especially in the Mediterranean, with a very good agreement between climate models. The range of the increase in the North and the West, though existing, is more challenging to quantify, because of climate model uncertainties.This first approach was limited by the ability of FWI to represent fire activity. Therefore, we developed a probabilistic model for fire activity, aiming at projecting fire numbers and burnt areas under future climate. The approach considers that fires result from underlying random processes that determine the occurrence and the fire size based on the FWI and various spatiotemporal factors. The model was fitted following a Bayesian approach using the Promethee database, which records fire observations in the Mediterranean area. Model projections under historical and future conditions demonstrated that FWI projections underestimated projected fire activity increases, mainly due to the non-linearity of the fire-climate relation. Thus, fire danger increases projected in summer in the Mediterranean in 2080 (pessimistic scenario) are considerably lower (25 to 59%) than those for burnt areas (48 to 202%).This approach does not apply to regions where wildfires are currently sparse, and unreliably recorded, especially in Northern France. Yet we extrapolated the model, established over the Mediterranean area, to the rest of Southern France where data were sufficient. Among the difficulties encountered while extrapolating to the national scale, the variation of fuel structure is a critical issue. It was not included in the projections, but its implications are discussed

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Driouech, Fatima. "Distribution des précipitations hivernales sur le Maroc dans le cadre d'un changement climatique : descente d'échelle et incertitudes." Thesis, Toulouse, INPT, 2010. http://www.theses.fr/2010INPT0065/document.

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Abstract:

Dans le contexte du changement climatique, il est nécessaire d'affiner les informations relatives à l'évolution du climat dans un pays, susceptible d'être négativement impacté par le réchauffement global, comme le Maroc. En effet, les différentes études de projections futures, dont celles du GIEC, sont basées majoritairement sur les sorties de modèles climatiques à faible résolution qui ne permettent pas d'aborder les échelles régionales et locales. La première partie de ce travail concerne l'étude des tendances et évolutions observées au niveau du climat du Maroc à travers un certain nombre d'indices climatiques. Outre la forte variabilité interannuelle des précipitations et l'augmentation de la fréquence des sécheresses depuis le début des années 1980, la distribution des précipitations du Maroc a bien connu un changement au cours de la période 1961-2008. Ce changement, consistant en une évolution vers des conditions plus sèches, a coïncidé avec une augmentation de la température moyenne en toutes saisons. L'évaluation des changements futurs est réalisée tout d'abord à l'aide d'une descente d'échelle dynamique effectuée avec le modèle ARPEGE-Climat dans sa version à résolution variable. L'examen des capacités du modèle, dont la résolution est de l'ordre de 50km sur le Maroc, a montré son aptitude à simuler correctement la circulation de grande échelle ainsi que la variabilité interannuelle des précipitations marocaines en dépit d'une sous-estimation de leur quantité. A l'horizon 2021-2050, une baisse des cumuls généralisée à tout le pays concernerait la saison d'hiver (DJF). Si on se limite à la zone située à l'ouest des montagnes de l'Atlas, la baisse concernerait la partie la plus pluvieuse de l'année (ONDJFM). Cette baisse serait accompagnée d'une diminution du nombre de jours humides et du nombre d'événements de fortes précipitations ainsi que d'une augmentation de la persistance temporelle de la sécheresse. Ce changement de la distribution des précipitations coïnciderait avec un réchauffement qui se manifesterait à la fois aux échelles saisonnière et annuelle. Les sorties d'une dizaine de modèles régionaux de climat (MRC) du projet FP6-ENSEMBLES, sont utilisées pour balayer une partie de la marge des incertitudes relatives aux changements climatiques et notamment celles inhérentes à la modélisation. Les changements futurs issus de ces MRC, compatibles dans l'ensemble avec ceux issus d'ARPEGE-Climat, optent dans la plupart des cas pour une réduction des cumuls pluviométriques de l'hiver accompagnée généralement d'une baisse du nombre d'événements de fortes précipitations et d'une augmentation du nombre maximal de jours consécutifs secs. L'examen, réalisé à la fois à l'aide du modèle ARPEGE-Climat et des MRC d'ENSEMBLES, de la possibilité d'utilisation d'une méthode de réduction d'échelle statistique basée sur les régimes de temps de l'Atlantique nord pour la déduction des changements futurs des précipitations locales, montre la déficience de ce type d'approche dans le cas de la pluviométrie hivernale marocaine. La méthode de correction par quantiles étendues aux régimes de temps de l'Atlantique nord et appliquée aux sorties d'ARPEGE-Climat confirme le signe des changements issus de ce modèles, malgré un effet légèrement modérateur de leurs amplitudes. L'évaluation des impacts potentiels sur l'hydrologie à l'aide du modèle hydrologique GR2M et des scénarios climatiques d'ARPEGE-Climat, montre une future réduction des débits mensuels au niveau du bassin versant de la Moulouya du fait de la concomitance de précipitations moins abondantes et d'une évapotranspiration potentielle accrue par l'augmentation de température. Enfin, une descente d'échelle dynamique réalisée à l'aide du modèle à aire limitée ALADIN-Climat à très haute résolution (12km) sur la moitié nord du pays permet de confirmer dans l'ensemble les projections issues d'ARPEGE-Climat à la fois en termes de moyennes et d'extrêmes
In the context of climate change, it is important to improve climate information concerning countries that may be negatively impacted by global warming such as Morocco. Indeed, various studies of future projections, including IPCC ones, are mainly based on the outputs of low resolution climate models that do not allow accessing the regional and local scales. The first part of this work focuses on the study and analysis of observed climate evolution and trends in Morocco through a set of climate indices. Moroccan rainfall is characterized by a high interannual variability and more frequent droughts have occurred since the early 1980s. Furthermore, a clear change is shown in the distribution of precipitation during the period 1961-2008. It consists in a shift towards warmer and drier conditions. The assessment of future climate changes is done, firstly, using a variable resolution version of the global GCM ARPEGE-Climat with high resolution over Morocco (50km). The examination of this version capability shows the ability of the model to well reproduce the large scale circulation as well as the interannual variability of Moroccan rainfall despite an underestimation of its amount. A reduction of winter rainfall over the whole country is projected by the model for 2021-2050. In the region located west of the Atlas Mountains, the reduction could concern the wettest part of the year (ONDJFM). The changes in rainfall characteristics may also occur through a decrease in the number of wet days and the number of heavy precipitation events and by more persistent droughts. Furthermore, an increase of mean temperature is projected at annual and seasonal scales. The outputs of ten RCMs of the FP6-ENSEMBLES (ENSEMBLES) project are used to assess the uncertainties associated to future climate change. The changes issued from ARPEGE-Climat are in the range covered by the ten RCMs. Most of the models agreed on a reduction of winter precipitation associated with a decrease in the number of heavy precipitation events and an increase in the number of maximum consecutive dry days. The evaluation of a statistical downscaling approach that uses large scale fields such as North Atlantic weather regimes to construct local scenarios of future climate change shows the deficiency of this approach in the case of Moroccan winter precipitation. This result is obtained by both ARPEGE-Climat and the ENSEMBLES RCMs. The quantile-quantile correction method extended to weather regimes and applied to the outputs of ARPEGE-Climat confirms the sign of the changes despite a slight reduction of their amplitudes. The assessment of potential impacts on hydrology done using the hydrological model GR2M and the climate scenarios issued from ARPEGE-Climat shows a future reduction of the Moulouya watershed discharges. This is due to the combination of a rainfall decrease and an enhanced potential evapotranspiration induced by increasing temperature. Finally, a dynamical downscaling achieved using the limited area model ALADINClimat with very high resolution (12km) on the northern half of the country allows a further assessment of future climate changes and related uncertainties. The projections issued from ARPEGE-Climat are generally confirmed both in terms of average and of extremes

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Buisson, Laetitia. "Poissons des rivières françaises et changement climatique : impacts sur la distribution des espèces et incertitudes des projections." Thesis, Toulouse, INPT, 2009. http://www.theses.fr/2009INPT005A/document.

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Abstract:

Les changements climatiques et leurs impacts sur la biodiversité font aujourd'hui l'objet d'une attention croissante de la part de la communauté scientifique et des gestionnaires des écosystèmes naturels. En effet, le climat influence la biologie et l'écologie des espèces animales et végétales, depuis leur physiologie jusqu'à leur répartition. Les modifications climatiques pourraient donc avoir des répercussions importantes sur les espèces et les assemblages. Au sein des écosystèmes aquatiques continentaux, les poissons de rivière sont des organismes incapables de réguler leur température corporelle et soumis à une variabilité hydrologique importante ainsi qu'à de fortes pressions anthropiques. Leur réponse aux modifications du climat actuelles et à venir a pourtant été encore peu abordée. L'objectif de ce travail de thèse est donc d'évaluer les impacts potentiels du changement climatique sur les poissons des rivières françaises, et plus particulièrement sur la distribution des espèces et la structure des assemblages. Des données fournies par l'Office National de l'Eau et des Milieux Aquatiques ainsi qu'une approche de modélisation basée sur les niches écologiques des espèces (i.e., modèles de distribution) ont été utilisées. Différentes sources d'incertitude ont également été testées dans une approche d'ensembles afin de prendre en compte la variabilité entre les impacts projetés et fournir ainsi une évaluation robuste de ces impacts. La première partie de ce travail a consisté en l'identification des principaux déterminants environnementaux qui structurent la répartition spatiale des espèces de poisson au sein des réseaux hydrographiques. Globalement, il apparaît qu'une combinaison de facteurs climatiques et de variables décrivant l'habitat local et la position des habitats au sein des réseaux hydrographiques est importante pour expliquer la distribution actuelle des espèces. De plus, les espèces ont toutes des réponses différentes aux facteurs de l'environnement. Dans un second temps, nous avons mis en évidence que le choix de la méthode statistique de modélisation de la niche écologique est crucial, les patrons actuels et futurs de distribution prédits étant fortement contrastés selon la méthode de modélisation considérée. Cette dernière s'avère même être la principale source d'incertitude dans les projections futures, bien plus encore que les modèles climatiques de circulation générale et les scénarios d'émission de gaz à effet de serre. La variabilité entre les prédictions issues de plusieurs techniques de modélisation peut être prise en compte par une approche de consensus. Un modèle consensuel basé sur la valeur moyenne de l'ensemble de prédictions est capable de prédire correctement la distribution actuelle des espèces et la composition des assemblages. Nous avons donc choisi de retenir cette approche pour évaluer au mieux les impacts potentiels du changement climatique sur les poissons des rivières françaises à la fin du 21ème siècle. Nous avons montré que la majorité des espèces de poisson pourrait être affectée par les futures modifications du climat. Seules quelques espèces d'eau froide (e.g. truite fario, chabot) pourraient restreindre leur distribution aux parties les plus apicales des réseaux hydrographiques. Au contraire, les espèces tolérant des températures plus élevées pourraient coloniser de nouveaux habitats et étendre ainsi leur répartition. Ces modifications de la distribution des espèces pourraient conduire à un réarrangement des assemblages au niveau taxonomique et fonctionnel. Une augmentation de la diversité locale et de la similarité régionale (i.e., homogénéisation) sont ainsi prédites simultanément. L'ensemble de ces résultats apporte donc des éléments sur la compréhension de la distribution des poissons d'eau douce et sur les conséquences du changement climatique qui peuvent être envisagées. Ce travail fournit ainsi une base aux acteurs de la gestion de la biodiversité afin d'initier des mesures de conservation concrètes. De plus, les considérations méthodologiques développées dans cette thèse sont une contribution importante à l'amélioration des projections issues de modèles statistiques de distribution et à la quantification de leur incertitude
Climate change and its impact on biodiversity are receiving increasing attention from scientists and people managing natural ecosystems. Indeed, climate has a major influence on the biology and ecology of fauna and flora, from physiology to distribution. Climate change may thus have major consequences on species and assemblages. Among freshwater ecosystems, stream fish have no physiological ability to regulate their body temperature and they have to cope with streams' hydrological variability and strong anthropogenic pressures. Yet their response to current and future climate change has been poorly studied. The aim of this PhD thesis is to assess the potential impact of climate change on fish in French streams, mainly on species distribution and assemblages' structure. Data provided by the Office National de l'Eau et des Milieux Aquatiques combined with a modelling approach based on species' ecological niche (i.e., distribution models) have been used. Several sources of uncertainty have also been considered in an ensemble modeling framework in order to account for the variability between projected impacts and to provide reliable estimates of such impact. First, we have identified the main environmental factors that determine the spatial distribution of fish species within river networks. Overall, it appears that a combination of both climatic variables and variables describing the local habitat and its position within the river network is important to explain the current species distribution. Moreover, each fish species responded differently to the environmental factors. Second, we have highlighted that the choice of the statistical method used to model the fish ecological niche is crucial given that the current and future patterns of distribution predicted by different statistical methods vary significantly. The statistical method appears to be the main source of uncertainty, resulting in more variability in projections than the global circulation models and greenhouse gas emission scenarios. The variability between predictions from several statistical methods can be taken into account by a consensus approach. Consensual predictions based on the computation of the average of the whole predictions ensemble have achieved accurate predictions of the current species distribution and assemblages' composition. We have therefore selected this approach to assess the potential impacts of climate change on fish in French streams at the end of the 21st century with the highest degree of confidence. We have found that most fish species could be sensitive to the future climate modifications. Only a few cold-water species (i.e., brown trout, bullhead) could restrict their distribution to the most upstream parts of river networks. On the contrary, cool- and warm-water fish species could colonize many newly suitable habitats and expand strongly their distribution. These changes of species distribution could lead to a rearrangement of fish assemblages both at the taxonomic and functional levels. An increase in local diversity together with an increase in regional similarity (i.e., homogenization) are therefore expected. All these results bring new insights for the understanding of stream fish species distribution and expected consequences of climate change. This work thus provides biodiversity managers and conservationists with a basis to take efficient preservation measures. In addition, methodological developments considered in this PhD thesis are an important contribution to the improvements of projections by statistical models of species distribution and to the quantification of their uncertainty

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Martias, Chloé. "Dynamique de la matière organique dissoute colorée et fluorescente en zone lagonaire tropicale dans le Pacifique Sud (Nouvelle Calédonie) : influences climatiques et anthropogéniques." Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2018. http://www.theses.fr/2018AIXM0133.

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Le lagon de la Nouvelle Calédonie (Pacifique Sud-Ouest), est drainé par les entrées fluviales et océaniques sous la pression de l’érosion des sols ultramafiques (enrichies en Nickel et Cobalt). Le but de cette thèse était de mieux comprendre les sources et la variabilité spatio-temporelle de la matière organique dissoute colorée (MODC) et fluorescente (MODF) le long de continuum rivière-côte-lagon-large en zone lagonaire tropicale du Pacifique dans un contexte de changement climatique et d’anthropisation locale (activité minière). Les côtes Est et Ouest calédoniennes ont été échantillonnées pendant 1 an et demi et pendant la campagne CALIOPE 3 (côte Est) lors d’un épisode El Niño fort (2015-2016), ponctués de forts épisodes pluvieux. L’analyse parallèle factorielle (PARAFAC) des matrices d’excitation-émission de fluorescence (MEEFs) a abouti à l’indentifications de 5 fluorophores : humique-like marin, 2 tyrosine-like, et tryptophane-like d’origine autochtone issus des compartiments phytoplanctoniques et bactériens, et un fluorophore humique-like d’origine allochtone provenant des rivières drainant les côtes. La MODC à 350 et 442 nm suivait une dynamique fortement dépendante des apports fluviaux pouvant être découplée de la dynamique de la MODF. La MODF sur la côte Est suivait un cycle saisonnier (saison sèche/humide) contrairement à la côte Ouest dépendante de d'évènements pluvieux sporadiques. Des fluorophores (humique, tyrosine et tryptophane-like) ont montré des affinités avec certains métaux traces (Nickel, Manganèse, Cobalt) ce qui a permis de développer une expérience de quenching de fluorescence pour déterminer le pouvoir complexant de la MODF naturelle
New Caledonia (South-West Pacific) is a tropical area under strong environmental pressure (climate change and local anthropogenic forcing). The aim of this thesis was to gain a better understanding of the colored (CDOM) and fluorescent (FDOM) dissolved organic matter dynamic in the New Caledonia Lagoon where strong ultramafic erosion pressure is associated with trace metals (i.e., nickel, manganese and cobalt). 3D spectrofluorimetry was used to characterize the CDOM/FDOM. The West and East coasts were sampled during one year and a half in a context of El Niño (2015-2016), interrupted by strong rainy events (storms) and during CALIOPE 3 cruise (East coast). A parallel factor analysis (PARAFAC) of EEMF led to the identification of 5 fluorophores: marine humic-like, 2 tyrosine-like and tryptophan-like peaks (T2 peak) from the biological balance between phytoplankton and bacterioplankton and a terrestrial humic-like from rivers draining caledonian coast. The CDOM signal at 350 and 442 nm had a strong dependency on river inputs accentuated during storms and revealed photodegraded CDOM. The FDOM signal in the East showed a seasonal cycle (wet/dry season) contrary to the West coast depending on sporadic rainy events. Data acquired during the CALIOPE 3 were coupled with trace metal concentrations, biogeochemical parameters, and plankton communities. Some fluorophores displayed a preferential association with nickel and cobalt. The complexation capacities of these fluorophores toward trace metals were revealed by a quenching experiment that allowed to derive complexation constants

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Dissertations / Theses on the topic 'Nouvelles sur le changement climatique'

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