Energie/hydrologie Un modèle pour prévoir les sécheresses

Des chercheurs suisses ont mis au point un modèle hydrologique permettant de prévoir les périodes de sécheresse sur plusieurs semaines avec une grande précision géographique. Ces prévisions pourraient notamment améliorer la rentabilité des centrales hydroélectriques.

Dans le cadre du Programme national de recherche "Virage énergétique" (PNR 70), des scientifiques de l’Institut fédéral de recherches sur la forêt, la neige et le paysage (WSL), de MétéoSuisse et de l’EPF de Zurich ont développé un modèle complexe permettant d’effectuer des pronostics géographiques détaillés à l’aide de données en temps réel sur des sécheresses persistantes.

On peut ainsi prédire une pénurie d’eau de manière fiable sur une période pouvant aller jusqu’à trois semaines, a indiqué jeudi le Fonds national suisse (FNS) dans un communiqué.

"Du fait des changements climatiques, on s’attend à ce que les périodes de forte sécheresse deviennent plus fréquentes, intenses et longues", explique Massimiliano Zappa, directeur du projet et chercheur au WSL, cité dans le communiqué.

Pouvoir les anticiper de façon fiable est donc utile à bien des égards: cela sert à l’agriculture et à la navigation fluviale, aux autorités qui peuvent alors appeler la population à économiser l’eau à l’avance, ou encore à sauver les poissons des cours d’eau devenus trop chauds ou presque taris.

Centrale hydroélectriques

Ces informations sont particulièrement précieuses pour les centrales hydroélectriques à accumulation. "Jusqu’à présent, des prédictions sur une si longue période étaient rares du fait de leur grande complexité et des vastes quantités de données", indique Massimiliano Zappa.

La sécheresse est certes plus prévisible que les précipitations, dont le pronostic fiable porte sur cinq jours tout au plus. Les périodes sèches n’en demeurent pas moins des phénomènes complexes dépendant de nombreux processus climatiques et facteurs régionaux tels que le taux d’utilisation de l’eau, les propriétés absorbantes des sols et les prévisions sur leur humidité, l’écoulement des eaux et les nappes aquifères souterraines, notamment.

Dans le bassin versant d’une centrale hydroélectrique à accumulation, associer ces pronostics de débit et d’écoulement sur le long terme aux prévisions d’évolution des prix sur le marché de l’énergie permet d’optimiser l’exploitation et la rentabilité des installations, note le FNS.

Jusqu’à présent, les exploitants de ce type de centrale ne pouvaient compter que sur de simples statistiques telles que le taux moyen de précipitations et d’écoulement sur plusieurs années. Désormais, le nouveau procédé leur permet d’estimer la quantité d’eau disponible pour chaque jour du mois suivant.

Gain de rendement de 4%

En s’appuyant sur ces pronostics, les centrales peuvent ainsi utiliser l’eau disponible de façon optimale et améliorer leur rendement jusqu’à 4%, selon les calculs des chercheurs. Un gain non négligeable pour un secteur actuellement sous forte pression.

La société dans son ensemble a intérêt à ce que les centrales hydroélectriques à accumulation puissent prévoir les quantités d’eau disponibles afin de les utiliser quand la demande est élevée sur le marché. Le financement des mesures de modernisation et de développement prévues dans la Stratégie énergétique 2050 n’est envisageable que si le fonctionnement des centrales demeure rentable dans des conditions climatiques changeantes, conclut le FNS.

Les Programmes nationaux de recherche "Virage énergétique" (PNR 70) et "Gérer la consommation d’énergie" (PNR 71) regroupent une centaine de projets de recherche pour un total de 300 scientifiques impliqués jusqu'à la fin de cette année. Compte tenu de leurs nombreuses interconnexions et de leur concomitance, les PNR 70 et 71 font l’objet d’une étroite coordination.