Lettre pigb-pmrc France
sol) et la qualité du système aquatique (particules en sus-
pension, pigments, matière organique dissoute)..
Typologies
De nombreuses typologies seront développées pour décrire
et cartographier (i) le couplage entre les flux d'eau et des
éléments associés à l'échelle globale, (ii) les relations entre
ces circulations et les facteurs socio-économiques. Le pre-
mier jeu de typologies concerne les données géochimiques
en fonction de la lithologie, du relief, du climat, des sols et
de la végétation, de la structure du réseau fluvial, etc... Le
deuxième jeu concerne les altérations de ce couplage
géochimique par les activités humaines (voir tableau 1). Les
forçages socio-économiques concernent la production
économique, les politiques environnementales et leur
application effective, ainsi que le développement historique
des pressions humaines et de leurs impacts. Les constantes
de temps des réponses environnementales et sociales vont
de la journée à plusieurs centaines d'années, c'est un des
aspects critiques de ces typologies. Un exemple de typolo-
gie des stratégies de gestion de la qualité des eaux est
donné à la Figure 1.
Modèles
De nombreux modèles devront être élaborés pour recon-
stituer et prédire les flux, sources et puits d'eau et des
matériaux associés, particulièrement pour les matériaux
les plus réactifs comme les nutriments et le carbone ou
pour les matières particulaires qui ne sont pas transférées
de façon continue au travers des systèmes aquatiques
continentaux. Ces modèles peuvent être statiques ou
dynamiques. Les plus complexes comprennent des mod-
èles d'apport par sous-bassins en prenant en compte
l'usage des sols, les processus biogéochimiques propres
aux systèmes aquatiques, les transferts hydriques et sédi-
mentaires. Une fois calibrés sur la période actuelle, ces
modèles peuvent être utilisés pour reconstruire l'évolution
passée des systèmes, en utilisant les archives environ-
nementales pour la validation, ou pour prédire leur évolu-
tion en fonction des scénarios de changement global et
des pressions humaines directes (Figure 2). De tels mod-
èles existent déjà à l'échelle locale (bassins de 10
4
à 10
5
km
2
) pour le carbone organique et les nutriments et sont
en développement pour les échelles régionales (10
6
km
2
).
D'autres modèles, basés sur des régressions multiples, ont
déjà été établis à l'échelle globale.
Archives environnementales
Dans les systèmes aquatiques environnementaux, elles sont
constituées de tourbe, de sédiments déposés dans les lacs,
plaines d'inondation, zone côtière et, pour l'enregistrement
le plus récent, dans les réservoirs. Leur analyse fournit des
indications sur les changements de climat, sol et végétation
existant dans les bassins fluviaux. Certaines peuvent aussi
fournir des informations sur les apports atmosphériques, les
variations de pH, l'eutrophisation, les sources et mode
as nutrients and carbon, or for particulates which are not
continuously transported along continental aquatic systems.
These models can be either static or dynamic, they include
sub-catchment loading models based on land cover and/or
land use, biogeochemical process models within the aquatic
system, water and sediment transport models calibrated on
the present. Once calibrated on the present period these
models can be used to reconstruct past fluxes or levels, using
paleo-records for validation, or to predict the future evolution
under various scenarios of global change and direct human
pressure (Figure 2). Such models already exist at the local
scale (i.e. river basin of 10
5
km
2)
for organic carbon and
nutrients and are being developed at regional scales (10
6
km
2
). Other models, mostly based on multiregressions, have
been developed at the global scale.
Use of paleorecords
Natural archives of past biogeochemical states and fluxes
include peat, lake, reservoir, flood plain and coastal sedi-
ments. Their analysis can provide insights on river basin con-
ditions of changing climate, soil and vegetation, land use.
Some of them can also provide records of atmospheric
inputs, pH variations, eutrophication, and sediments inputs
and sources (see the three naxt articles in this issue).
Groundwaters, under favourable conditions, may also act as
climatic and environmental archives. Ice cores have also
been widely used since two decades to decipher the archives
of long range atmospheric pollutants fallout.
Framework of the Water Group within IGBP
The Water Group concerns most IGBP Programme Elements
(Figure 3) from the atmosphere to the open ocean. The past
evolution of continental aquatic systems due to climate
change and land use change is covered by PAGES at several
time scales from centuries to milleniums. IGBP-DIS will be
used to manage and disseminate the many data-bases gen-
erated by the Water Group. IGBP-GAIM and START can
develop global models and training programmes for inte-
grated water management taking into account both local
and global issues.
The river basin typology already started in BAHC will be cou-
pled to the coastal zone typology developed by LOICZ. The
Water Group activities can also be considered as an IGBP
link with other international programmes or institutions con-
cerned with global water issues and riverine fluxes as
GESAMP (at Unesco-IOC), GEMS Water (at WHO), Unesco
IHP, SCOPE Phosphorus, silica and Nitrogen, IUCN, WWF,
Diversitas, Global Water Initiative, HELP.
The specificity of IGBP Water Group is to consider the water
related issues at a global scale combining both the impact of
climate change and those of direct human activities. It is
believed that IGBP's activities and products will be valuable
contributions to other international water-related pro-
grammes, and, or can be set up with their collaboration.
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