Climatic change, river flow extremes and fluvial erosion - scenarios for England and Wales

Newson, Malcolm; Lewin, John

doi:10.1177/030913339101500101

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“…In Mediterranean areas, erosion is particularly pronounced both in the semiarid regions (200-300 mm year −1 ), and in the sub-humid ones (900-1500 mm year −1 ) and the strong variability in annual precipitation with frequent events of extreme rainfalls may result in time-transgressive susceptibilities of regional erosion (after Boardman and Favis-Mortlock, 2001). Many studies were made on erosion simulations and on ecosystem responses to future climate changes (e.g., Newson and Lewin, 1991;Easterling et al, 2000;Yang et al, 2003;Nearing et al, 2005;Michael et al, 2005;Phillips et al, 2006;Quilbe et al, 2007), but few researches allowed to quantify the effects of past climate variability on the dynamics of geomorphological processes (Rumsby, 2001;Diodato, 2006;Foster et al, 2008), while they study episodic impacts of extreme rainfalls (e.g., Gomez et al, 1997;Hooke and Mant, 2000;Coppus and Imeson, 2002;Martínez-Casasnovas et al, 2002;Mul et al, 2008). Other researches are mainly based on plot covers and soil types and they cannot be scaled up to catchment scales (Dickinson and Collins, 2007).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

CliFEM – Climate Forcing and Erosion Modelling in the Sele River Basin (Southern Italy)

Diodato

Fagnano

Alberico

2009

Nat. Hazards Earth Syst. Sci.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

CliFEM – Climate Forcing and Erosion Modelling in the Sele River Basin (Southern Italy)

Diodato

Fagnano

Alberico

2009

Nat. Hazards Earth Syst. Sci.

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“…Climate change can have many different effects on sediment transport in rivers and can cause instability in the fluvial system. However, it appears that human management activities have a greater influence and will ultimately determine the consequences of climatic change on fluvial systems (Newson & Lewin, 1991). Kobayashi et al (1990) evaluated diurnal fluctuations in streamflow and specific conductance during drought in winter and summer in a forested headwater basin.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Regional river flow, water quality, aquatic ecological impacts and recovery from drought

Caruso¹

2001

Hydrological Sciences Journal

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During severe drought and low flows in the Otago Region of the South Island of New Zealand, increased bacterial contamination of rivers occurred in agricultural/ pastoral catchments due to greater stock use of waterways and the lack of dilution and flushing flows. Concentrations and loadings of nitrogen and phosphorus generally decreased due to the lack of rainfall, runoff and transport from diffuse sources. Other analytes, including dissolved solids and pH, did not change to any considerable degree and were quite spatially variable. Although the health of benthic macroinvertebrate communities can decrease with a lower diversity and fewer sensitive taxa, effects were not significant in most rivers. Algal blooms occurred in some locations, particularly in lowland agricultural catchments with low water velocities and little shade. The prolonged lack of flushing flows can be a significant problem. Fish kills occurred where they became stranded and isolated from the main flow and where there was a lack of deeper pool refuges. Temperatures in excess of 25°C can also result in isolated fish kills, but the duration of these high temperatures appears to be the most critical factor. Adverse effects from drought can be widespread and severe in some locations, but appear to be relatively short-lived with recovery occurring rapidly with increasing flows at most locations. This indicates a degree of resilience of rivers to drought and low flows with long-term impacts that are not severe.Key words rivers; low flows; drought; water quality; aquatic ecology; New Zealand Impacts de la sécheresse, puis restauration, sur les écoulements régionaux, la qualité de l'eau et l'écologie aquatique Bien que la santé des communautés de macro-invertébrés benthiques puisse être dégradée avec une diminution de la diversité et une sélection des taxons les plus robustes, les effets ont été peu significatifs dant la plupart des rivières. Des pullulations algales ont eu lieu en certains endroits, en particulier dans des bassins versants agricoles de plaines, présentant des vitesses d'écoulement faibles et peu d'ombre. L'absence durable de débit de chasse peut être un problème important. La mortalité des poissons a été forte là où ils se sont trouvé piégés et isolés des cours d'eau principaux et où les refuges profonds manquaient. Des températures supérieures à 25°C peuvent également causer la mort des poissons isolés, mais la durée de ces fortes températures apparaît comme le facteur critique principal. Les effets négatifs de la sécheresse peuvent être étendus et sévères en certains lieux, mais sont relativement éphémères dans la mesure où les qualités sont rétablies rapidement après la reprise des écoulements. Cela indique une forte resilience des rivières par rapport à la sécheresse et aux étiages, et donc des impacts à long terme qui ne sont pas sévères.

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“…Mais on trouve aussi un certain nombre de travaux réalisés dans des régions soumises à des conditions climatiques humides ou sub-humides, comme au Japon, en Inde ou en Chine (ELY ef al., 1996 ;GROSSMAN, 2001 ;JONES ef al., 2001 ;KALE ef al., 1997 ;THORSON, 1989 ;YANG et al, 2000). Il existe aussi des travaux réalisés en régions tempérées ou froides, comme en Europe et au Canada (ARNAUD-FASSETA, 2002 ;BENITO ef al., 1998 ;DUBAND, 2003 ;LMNGSTON étal., 2001 ;MACKLIN étal., 1992 ;NEWSON et LEWIN, 1991 ;PASSMORE et MACKLIN, 1994 ;POESEN et HOOKE, 1997 ;SAINT-LAURENT et LAVOIE, 2003 ;SAINT-LAURENT et SAUCET, 2003 ;SAINT-LAURENT ef al., 2001 ;WOLFE et EDWARDS, 2001). Pour la plupart de ces travaux, les chercheurs s'intéressent à établir des chronologies des événements d'inondation qui s'éten-dent sur plusieurs siècles ou plusieurs millénaires (période Holocène).…”

Section: -Diversité Des Environnements Fluviauxunclassified

“…Ces travaux cherchent notamment à établir des liens entre les changements climatiques et les variations des régimes fluviaux. Certaines recherches s'intéressent par exemple aux impacts du réchauffement planétaire sur le phénomène des inondations dans les dernières décennies et à la modification des systèmes hydrologiques en regard des changements climatiques (GALE ef a/., 1990 ;KNOX, 1993 ;MORIN et SLIVITZSKY, 1992 ;NEWSON et LEWIN, 1991 ;PANAGOULlA-DlONYSlAL et DlMOU, 1997 ;RlND ef a/., 1992 ;WELLS, 1990). Toutefois, il ressort que les échelles chronologiques utilisées sont souvent trop courtes pour évaluer correctement les impacts des changements climatiques sur les phénomènes hydrologiques (ALILA et MTIRAOUI, 2002 ;BROWN ef a/., 2000 ;SMITH, 1992 ;STEDINGER et COHN, 1986).…”

Section: -Introductionunclassified

“…D'autre part, il devient difficile d'éva-luer la part induite par les changements climatiques eux-mêmes et celle liée aux modifications anthropiques, en particulier depuis les derniers siècles et même davantage si l'on tient compte des modifications survenues (canalisation, dérivation, endiguement, déboisement des rives, etc.) sur plusieurs rivières et fleuves d'Europe par exemple, et qui remontent dans certains cas au-delà de plusieurs dizaines de siècles MORHANGE étal., 1996 ;NEWSON et LEWIN, 1991 ;POESEN et HOOKE, 1997). Ces modifications anthropiques ont eu bien entendu une incidence importante sur le comportement hydrologique des cours d'eau affectés par ces activités humaines.…”

Section: -Introductionunclassified

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Les différentes approches méthodologiques de reconstitution des paléo-inondations : une revue de la littérature

Saint-Laurent¹,

Lavoie²

2005

rseau

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Les deux dernières décennies en recherche scientifique se caractérisent par la multiplication des travaux concernant le réchauffement planétaire et les conséquences appréhendées de ce phénomène dans les divers milieux du globe. Ces travaux de recherche touchent différents champs disciplinaires dont la géomorphologie, l'hydrologie, l'écologie et bien d'autres. Dans le contexte des changements climatiques, on voit apparaître un intérêt grandissant pour l'étude des inondations anciennes ou des paléo-inondations. On tente de reconstituer la chronologie des inondations du passé notamment en regard des changements climatiques anciens ou subactuels (derniers siècles). Devant l'émergence de nombreux travaux dans ce domaine de la paléohydrologie, il nous est apparu intéressant d'examiner à travers une revue de la littérature scientifique les différentes approches méthodologiques utilisées dans l'étude des paléo-inondations. On s'attarde à décrire les principales méthodes et techniques employées dans la reconstitution des anciennes inondations, en particulier pour les environnements fluviaux (rivières, fleuves). On passe en revue les différents indicateurs biophysiques utilisés, notamment l'analyse des séquences stratigraphiques et sédimentaires, l'analyse des macrorestes, les méthodes de datation radiocarbone (14 C) et les techniques comme la thermoluminescence optique (TLO) et la dendrochronologie. Aussi, on présente les principaux modèles mathématiques utilisés dans la reconstitution des paléo-inondations, lesquels servent notamment à évaluer les variations niveaux/débits et la fréquence des inondations anciennes.

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Climatic change, river flow extremes and fluvial erosion - scenarios for England and Wales

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CliFEM – Climate Forcing and Erosion Modelling in the Sele River Basin (Southern Italy)

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Regional river flow, water quality, aquatic ecological impacts and recovery from drought

Les différentes approches méthodologiques de reconstitution des paléo-inondations : une revue de la littérature

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