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March 07, 2025

Faire avancer la recherche dans le bassin de la Vecht : les contributions des étudiants en master au programme JCAR ATRACE

À une époque où les extrêmes climatiques posent des défis importants, les efforts de recherche collaborative sont de plus en plus importants. Le programme JCAR ATRACE, qui rassemble des instituts de recherche et des entités gouvernementales locales de plusieurs pays, est l'une de ces initiatives. Cette collaboration a facilité la recherche sur les risques climatiques, en s'appuyant sur un large éventail d'expertises.  

 

Parmi ceux qui ont contribué à cette importante recherche, on compte trois étudiants en master : Ivan Leegwater, William Cazemier et Sander de Groot de l'université de Twente. Ils ont pu découvrir la dimension collaborative de JCAR ATRACE en travaillant ensemble : chacun explorant un sujet de recherche différent axé sur le bassin de la Vecht. Nous leur avons parlé pour en savoir plus sur leurs recherches et leurs expériences. 

 

Les aspects uniques du programme JCAR ATRACE 

 

Ivan explique : « Obtenir mon diplôme dans le cadre du programme JCAR ATRACE a été une expérience vraiment unique. En travaillant aux côtés de deux autres étudiants de l'université de Twente, nous nous sommes tous concentrés sur le même bassin de la rivière Overijsselse Vecht. Cette approche simultanée nous a permis de collaborer intensivement, en mettant en commun nos ressources et notre temps pour approfondir les caractéristiques distinctives de la région. »  

 

Il explique que le programme a fourni une plateforme dynamique pour l'échange de connaissances qui s'est étendu au-delà de notre université. Ils ont pu s'engager non seulement avec des étudiants d'autres institutions, mais aussi avec des chercheurs et des responsables politiques d'organisations telles que Deltares et d'organismes gouvernementaux tels que Waterschap Drents Overijsselse Delta et Waterschap Vechtstromen. « Ces interactions régulières ont enrichi nos perspectives, garantissant que nos recherches étaient à la fois pertinentes et éclairées par les dernières connaissances. » En fin de compte, l'expérience a mis l'accent sur la réussite collective et l'impact sur le monde réel, rendant le parcours jusqu'à l'obtention du diplôme enrichissant tant sur le plan professionnel que personnel. 

 

William ajoute que, contrairement aux programmes de master traditionnels où les étudiants travaillent généralement individuellement, le programme JCAR ATRACE encourage la collaboration entre les chercheurs. Tous les sujets de recherche sont interconnectés, contribuant aux objectifs globaux de JCAR ATRACE, ce qui est tout à fait unique. Par exemple, dans ce cas, les trois étudiants ont mené leurs recherches dans le même domaine d'étude : « Cela a non seulement rendu le processus plus efficace, mais aussi plus agréable, car nous n'avons pas eu à tout gérer seuls. De plus, il était fascinant de découvrir les diverses recherches menées dans d'autres bassins transfrontaliers à travers les Pays-Bas, ce qui a permis d'acquérir des connaissances précieuses. » 

 

Pour Sanders, l'aspect unique de notre programme est le travail entre les instituts de recherche de plusieurs pays et les institutions gouvernementales locales. Mener des recherches à si grande échelle sur les risques climatiques est une expérience particulière, car elle s'appuie sur un vaste réservoir d'expertise combinée. « Faire partie des premières étapes du programme JCAR a été une opportunité unique, et je suis ravi de voir quelles autres réalisations nous attendent. » 

 

Leurs recherches 

 

Les effets des solutions basées sur la nature sur les débits élevés et faibles dans le bassin de la Vecht 

Ivan explique que le changement climatique intensifie les phénomènes météorologiques extrêmes, perturbe les systèmes d'approvisionnement en eau et entraîne des pertes économiques. Les solutions basées sur la nature (NBS) offrent une alternative durable aux infrastructures traditionnelles. Son étude a évalué l'impact des NBS sur les débits élevés et faibles dans le bassin versant de la Vecht à l'aide du modèle hydrologique « LISFLOOD-OS ». Les résultats ont montré que le boisement réduisait considérablement les débits de pointe en été grâce à une meilleure infiltration et interception ; cependant, son efficacité dépend d'une mise en œuvre à grande échelle, les politiques actuelles ne visant qu'une augmentation de 10 % du couvert forestier. Les mesures d'amélioration des sols telles que l'aération et le travail de conservation du sol ont atténué le ruissellement de surface lors de fortes pluies et sont plus réalisables en raison de la disponibilité des terres agricoles. Pourtant, les deux approches ont eu des effets minimes sur les faibles débits et la résistance à la sécheresse. 

Les recherches futures devraient améliorer la paramétrisation des NBS et établir un lien avec les modèles des eaux souterraines afin de mieux évaluer les effets à long terme sur la disponibilité de l'eau. Ivan conclut qu une meilleure compréhension des impacts des NBS favorisera une mise en œuvre efficace et améliorera la gestion intégrée de l'eau ». 

 

Découvrez la thèse de recherche d'Ivan ici 

 

Les effets des solutions basées sur la nature sur les débits d'étiage et de crue de la Vecht à l'aide du modèle hydrologique Wflow sbm
William a étudié comment les «Nature-Based Solutions» (NBS) peuvent influencer les niveaux d'eau extrêmes de la Vecht, à la fois en crue et en étiage, à l'aide d'un modèle hydrologique appelé «Wflow_sbm». Il a testé plus de dix NBS différentes et a constaté que la plantation de forêts (boisement) et la création de zones humides avaient l'impact le plus significatif. « Ces mesures ont permis de réduire avec succès les débits de pointe de la rivière lors de fortes pluies, mais elles ont eu peu d'effet sur le maintien des niveaux d'eau pendant les périodes sèches. » 
 
Cependant, pour que ces solutions réduisent efficacement les débits de pointe, elles doivent être mises en œuvre à grande échelle, en particulier en convertissant 25 % de l'ensemble du bassin versant en forêt. En outre, ces mesures modifient la façon dont l'eau se déplace dans le paysage. Comme les arbres et les zones humides augmentent l'évaporation, moins d'eau finit par s'écouler dans la rivière, ce qui affecte la disponibilité globale de l'eau. 
 

Découvrez la thèse de recherche de William ici. 

 

Évaluation des performances de prévision d'inondation d'ensemble en utilisant une approche multimodèle semi-distribuée par rapport à des modèles uniques  
Les recherches de Sander se sont concentrées sur les effets de l'utilisation de plusieurs modèles hydrologiques dans un système de prévision des inondations pour la rivière Vecht. Il explique que généralement, un seul modèle hydrologique est utilisé dans un système de prévision des inondations pour prédire le débit de la rivière en fonction des prévisions météorologiques. Cependant, différents modèles peuvent se comporter différemment, ce qui signifie que le fait de se fier à un seul modèle pourrait introduire une incertitude importante en raison de la structure du modèle. En combinant les prévisions de plusieurs modèles, l'incertitude du modèle peut être réduite et les performances de prévision peuvent être améliorées.
 
« J'ai conçu un système de prévision utilisant les modèles hydrologiques HBV et GR4H, avec un pas de temps horaire, pour la Vecht et ses affluents. J'ai calibré et validé les modèles et j'ai utilisé l'événement de débit élevé de décembre 2023 pour évaluer les performances de prévision des modèles individuellement, ainsi que combinés dans un système multi-modèle. » 

 

Découvrez la thèse de recherche de Sander ici. 

 

Les travaux d'Ivan, William et Sander soulignent l'intérêt d'intégrer la recherche universitaire aux initiatives locales et gouvernementales pour s'attaquer à ces questions complexes. 

 

À mesure que le programme JCAR ATRACE se développe, les contributions de ces étudiants soulignent le potentiel de changement positif grâce au travail d'équipe entre différentes régions. Leur parcours reflète l'importance de l'éducation et de la recherche pour améliorer notre compréhension des risques climatiques et encourage les générations futures à participer aux efforts de protection de notre planète.