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OpHySE

Le projet OpHySE (Operational Hydrology from Space and modEls) vise la mise en place d’une plateforme de suivi en temps réel de l’état des fleuves et d’aide à la navigabilité dans un contexte de changement climatique. Il sera décliné sur l’ensemble des bassins versants du territoire de Guyane à titre de démonstration.

PRÉSENTATION

La Guyane est LE territoire français d’hydrologie tropicale. Couvert à 90% de forêt amazonienne, il est délimité au nord-ouest par le Maroni (frontière avec le Suriname) et au sud-est par l'Oyapock (frontière avec le Brésil). Ces deux fleuves représentent des frontières particulièrement sensibles, à la fois pour des raisons sociales, politiques, économiques et environnementales.

L’intégralité des infrastructures routières étant localisées sur la côte, le Maroni et l'Oyapock constituent l’unique moyen d’acheminement des marchandises, des biens et des personnes vers les villages localisés dans la partie amont des bassins. Ces fleuves représentent aussi la voie par laquelle transitent les travailleurs illégaux et les produits de l’orpaillage, en provenance de ou vers les pays riverains, facteurs de problèmes sociétaux et de tensions diplomatiques.

Camion sur pirogues

Sur les fleuves de Guyane, la remarquable maîtrise des piroguiers permet d’acheminer tous types de biens et de marchandises. © Jacques VERRON

Le contexte Amazonien rend donc ardu l’équipement et la maintenance d’un réseau de surveillance hydrologique ad hoc, sans compter l’impossibilité d’un tel suivi pour les affluents Surinamais et Brésiliens, qui pourtant représentent une part conséquente des apports en eau sur le territoire guyanais. Outre le Maroni et l’Oyapock, sept fleuves de plus de 100 km de long traversent la Guyane. L’un d’eux, la Sinnamary, par le biais du barrage de Petit Saut, fournit au département une part importante de son électricité, dont le Centre Spatial Guyanais (CSG) est un utilisateur majeur. De plus, comme toute la région Amazonienne, la Guyane subit actuellement les effets du changement climatique. Sachant que 90% de la population habite sur la bande littorale, la plus instable et mobile du monde, à moins de 2 m d’altitude, les changements sur les cours d’eau pourraient mettre en péril les populations (augmentation des risques d’inondation en raison d’événements extrêmes plus intenses, diminution de la potabilité de l’eau à cause des remontées salines plus fréquentes en raison d’étiages prolongés, difficulté accrue d’accès aux soins et à la nourriture, etc.) et la biodiversité locale.

Le projet OpHySE (Operational Hydrology from Space and modEls) vise donc la mise en place d’une plateforme de suivi en temps réel de l’état des fleuves et d’aide à la navigabilité sur le territoire de la Guyane.

Réseau hydrologique guyanais

Réseau hydrologique concerné par le projet © Stéphane Calmant

Cette plateforme permettra un suivi en temps réel de l’état des bassins (débit et navigabilité) mais également des analyses des tendances climatiques au travers de ré-analyses alimentées par les séries temporelles longues de données altimétriques et de pluie. Cette information en temps réel permettra aux services de l’état et du territoire d’analyser les risques liés à un excès ou à un manque d’eau dans les cours d’eau, et de planifier des déplacements et interventions notamment.

Des modes de prévisions pourront également être mis en place via l’utilisation de séries de type ERA5 ou des prévisions sur l’évolution des pluies moyennes en 2050-2100. Elles pourront faire l’objet d’une phase 2 de ce projet. Notons également qu’un couplage avec la partie ‘qualité des eaux’ (e.g. charge sédimentaire, rejets de polluants d’orpaillage, etc.) et l’hydraulique fine pourra être envisagé dans le futur.

De nombreux acteurs français de l'hydrologie ont l'ambition d'un grand projet de développement d'une hydrologie spatiale et opérationnelle dont OpHySE se positionne comme une étape significative. Ainsi OpHySE réunit :

  • des laboratoires et instituts de recherche dont les travaux alimentent la plateforme (LEGOS, GET, INRAE Aix en Provence, CNES) ;
  • des utilisateurs (DGTM, OEG, OIEau), impliqués dans le design et la validation de la plateforme ;
  • des PME qui opérationnalisent la plateforme  (Hydro-Matters, Magellium, CS) quand d’autres analysent le modèle économique et élaborent les interfaces vers l’utilisateur (WeatherForce, Pi-Geosolutions).

TERRITOIRE D'EXPÉRIMENTATION

Guyane française, Amérique du Sud

DONNÉES

Satellite

  • Jason-3
  • Sentinel-3
  • Sentinel-6
  • Missions contributrices au programme GPM, dont notamment le satellite Franco-Indien Megha-Tropiques

Autres

  • Données in-situ acquises lors des campagnes de mesures, notamment les informations de bathymétrie et de courant.

RÉSULTATS - PRODUITS FINAUX

  • Suivi en temps réel de l’état des bassins (débit et navigabilité)
  • Analyses des tendances climatiques au travers de ré-analyses alimentées par les séries temporelles longues de données altimétriques et de pluie

Calendrier de réalisation

  • t0 (juin 2021) : Workshop utilisateur permettant 1) l’inventaire de l’existant, 2) le choix des lieux d’intérêt où l’information sera délivrée, et 3) une ébauche de cahier des charges pour les indicateurs (quelles variables  et à quelle fréquence ?).
  • t0+6 mois : Affinage du cahier des charges pour les indicateurs, inventaire des données satellitaires et in situ, données nécessaires collectées dans la base de données et calage du modèle MGB fait.
  • t0+9 mois : Finalisation 1) du cahier des charges indicateurs et interfaces utilisateurs défini, et 2) des calages modèle
  • t0+12 mois : Analyse de prévisibilité des bassins et mise en place sur serveur
  • t0+18 mois : Mise en place de la plateforme opérationnelle chez le client
Pirogue dans saut

Saison sèche ou saison des pluies, le débit des fleuves (et par conséquent leur navigabilité) varie intensément. © Jonathan CALMANT

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