Chaleur, conditions sèches, et les faibles débits des rivières et des lacs qui en ont résulté ont caractérisé les mois d'été de 2003, 2015 et 2018 en Europe. Une autre période de faible débit est prévue pour l'été 2020. Des chercheurs de l'Université de Fribourg, en collaboration avec les universités de Trèves et d'Oslo, Norvège, ont présenté une nouvelle méthode qui peut aider les scientifiques à déterminer plus précisément à quel point les rivières sont vulnérables aux conditions de sécheresse. Leurs résultats sont publiés dans la revue Hydrology and Earth System Sciences.

"Nous constatons que différentes rivières réagissent très différemment à un manque de précipitations, " dit l'auteur de l'étude, Dr. Michael Stölzle de Environmental Hydrosystems à l'Université de Fribourg. Le cœur de la méthode nouvellement développée est un algorithme de filtrage qui divise le flux en composants plus rapides et plus lents. Si un bassin versant est dominé par des composantes rapides et un ruissellement de surface, le bassin versant est souvent moins capable de stocker l'eau et est donc plus dépendant des pluies régulières et est donc moins résistant aux sécheresses. Si, d'autre part, la plupart des composantes du ruissellement sont plus lentes, comme celles provenant de la fonte des neiges ou des grands réservoirs d'eau souterraine, les cours d'eau auront un débit plus stable, même pendant des périodes sèches prolongées. A l'aide du filtre, les chercheurs peuvent également déterminer après combien de jours une composante de ruissellement plus rapide cesse de contribuer de manière significative au débit total d'une rivière.

"Filtrer le signal du débit n'est pas une idée nouvelle, " dit Stölzle, "mais il était souvent séparé seulement en un composant rapide et un composant plus lent." Dans cette étude, les hydrologues ont affiné les filtres existants pour identifier trois ou quatre composantes d'écoulement avec des retards différents. Cela a montré que les régions alpines, par exemple, ont non seulement la fonte des neiges en été comme composante dominante, mais aussi des conditions de ruissellement très stables en hiver. "De cela, nous concluons que même dans les régions alpines escarpées, il peut y avoir d'importants stockages souterrains qui peuvent assurer un ruissellement continu en aval, " dit Stölzle.

L'étude a utilisé des données sur les débits provenant de régions du Bade-Wurtemberg et de la Suisse. Étant donné que seules les données de débit sont requises pour la nouvelle méthode, il peut en principe être appliqué dans le monde entier et peut également être utilisé dans la gestion de l'eau. Les chercheurs suggèrent d'appliquer la méthode à d'autres variables telles que les niveaux des eaux souterraines ou de l'utiliser pour séparer les composants des glaciers et de la fonte des neiges.

« Dans le Bade-Wurtemberg, cette méthode pourra à l'avenir nous aider à mieux comprendre la sensibilité d'un bassin versant à la sécheresse, " explique Stölzle. " Une enquête en cours parmi les autorités des eaux inférieures a montré que la demande d'irrigation et les applications pour l'utilisation de l'eau augmenteront très probablement à l'avenir. "