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2013  

Prix Acfas – Ressources naturelles 2013

L'étudiant de doctorat Richard Arsenault, lauréat de l'Acfas

1 octobre 2013
Richard Arsenault, lauréat du prix Acfas - Ressources naturelles 2013.
Richard Arsenault, étudiant du programme de doctorat avec spécialisation en hydrologie, est le récipiendaire du prix Acfas - Ressources naturelles 2013 décerné dans le cadre de la Journée de la relève en recherche de l’Acfas tenue le 26 septembre.

Le Québec est irrigué par plus de 400 bassins versants majeurs. Impossible pour les scientifiques d’installer leur matériel de mesure dans chacun d’eux! En fait, la majorité d’entre eux sont « non jaugés ». Comment alors prévoir leur comportement? En se rendant dans un monde virtuel, celui du Modèle régional canadien du climat (MRCC). Ce simulateur de climat de haute résolution recrée très précisément les conditions climatiques. C’est dans ce laboratoire géant et fictif que l’étudiant dirigé par le professeur François Brissette effectue des analyses hydrologiques très rigoureuses.

Avec une résolution de 15 km, le MRCC est l’un des modèles les plus précis au monde. Il donne accès à des données climatiques dans le temps et dans l’espace, établissant ainsi les scénarios les plus probables pour l’évolution du climat. Le chercheur, à partir de ces derniers, peut donc estimer la température de l’air moyenne d’un bassin, la quantité de précipitations et le débit d’eau, c’est-à-dire son volume d’écoulement.

Richard Arsenault utilise ces informations pour ajuster les paramètres d’un autre outil numérique, appelé modèle hydrologique. Cet « art » d’ajustement des paramètres d’un modèle hydrologique afin qu’il représente le plus fidèlement la réalité s’appelle le « calage ». Le chercheur s’appliquera donc à « caler » les paramètres du modèle hydrologique de manière à obtenir le même débit que celui simulé par le modèle climatique. En se rapprochant de la réalité, les calculs pour prédire le comportement du bassin seront plus précis, et les risques d’erreur réduits.

Le doctorant fait ensuite appel à différentes approches de régionalisation pour classifier les bassins selon leurs ressemblances. Trois approches sont analysées afin de bien saisir leurs forces et faiblesses. À terme, elles permettront de classifier les bassins.

Richard Arsenault utilise ensuite ces trois approches pour « forcer » le modèle hydrologique à prévoir les bons apports en eau des bassins non jaugés, et ce, grâce aux renseignements disponibles pour les bassins jaugés.

Le chercheur vise la simulation du comportement de 306 bassins versants du Québec. Ce grand nombre améliorera grandement l’efficacité de la méthode.

L’étudiant-chercheur compte aussi appliquer ces simulations en contexte de changement climatique. Dans cette perspective, un voyage dans le temps s’imposera, le passé renseignant sur le futur. Il s’agit de comparer un bassin à un autre dont les paramètres ont été similaires dans le passé. En observant comment ce dernier a évolué, le chercheur pourra prédire le comportement du bassin qui l’intéresse. C’est la méthode Trading Space for Time, car elle compare dans le temps et non dans l’espace.

En transposant les études en hydrologie dans un monde virtuel, Richard Arsenault élargit le potentiel de son domaine de recherche. La qualité des données fournies par le MRCC permet de prédire plus précisément le comportement des rivières. L’impact d’une telle innovation se fera ressentir dans notre environnement quotidien. L’énergie hydraulique pourrait être plus productive, la gestion de l’eau plus efficace, les municipalités plus à même de se préparer aux inondations qui les menacent… Une pluie d’effets positifs est donc à prévoir.

Source : Solène Maillet pour l’Acfas

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Pour information
Manon Lamoureux
Service des communications
514 396-8973

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