La température de l'eau du Rhin est en constante augmentation. C'est ce que révèle une analyse réalisée en 2024 par l'Institut fédéral allemand d'hydrologie (BfG) et l'institut de recherche néerlandais Deltares dans le cadre de leurs travaux pour la Commission internationale pour la protection du Rhin (CIPR). Des impacts écologiques et économiques sont déjà observés, et ils ne feront que s'intensifier à l'avenir.
Au printemps 2025, le niveau d'eau du Rhin était nettement inférieur à la moyenne à long terme. « Ces conditions sont un avant-goût de ce à quoi nous pouvons nous attendre, plus fréquemment, au printemps et en été à l'avenir », déclare la présidente de la CIPR, Miriam Haritz. Les bas niveaux d'eau s'accompagnent souvent de températures élevées. S'appuyant sur les résultats de la modélisation, l'étude montre une tendance claire : le Rhin se réchauffe considérablement sous l'effet du changement climatique.
L'analyse des séries de mesures historiques pour la période 1978-2023 a déjà montré une nette tendance au réchauffement : le Rhin s'est considérablement réchauffé depuis 1978, en particulier au sud de Karlsruhe. À Bâle, par exemple, la température annuelle moyenne de l'eau a augmenté de 0,4 °C par décennie durant la période étudiée. Bien que les apports de chaleur anthropiques, provenant par exemple des centrales nucléaires démantelées, aient diminué, ils n'ont pas pu enrayer la hausse des températures de l'eau, directement liée à celle de l'air due au changement climatique.
Les nouvelles simulations de l'évolution de la température de l'eau réalisées dans le cadre de cette étude reposent sur le scénario de fortes émissions de carbone du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC). Des experts de l'Institut fédéral allemand d'hydrologie (BfG), de Deltares et des Länder riverains ont effectué des calculs de modélisation afin de quantifier l'augmentation attendue de la température du Rhin. Ils anticipent un réchauffement des eaux du Rhin de l'ordre de +1,1 à +1,8 °C d'ici le milieu du siècle. D'ici 2100, la température moyenne annuelle de l'eau pourrait même augmenter de 2,9 à 4,2 °C par rapport à la période 1990-2010, qui a servi de référence pour tous les calculs. Les résultats de l'étude montrent que les tronçons méridionaux du Rhin, de la Suisse à Karlsruhe, seront particulièrement touchés.
Concrètement, cela signifie que le nombre moyen annuel de jours avec des températures inférieures à 10 °C dans le Rhin principal diminuera de 170 jours actuellement à 104 jours d'ici la fin du siècle. À l'inverse, le nombre de jours avec des températures supérieures à 21,5 °C augmentera considérablement, passant de la moyenne actuelle de 32 jours à 106 jours par an (soit près d'un tiers de l'année). Sur ces 106 jours par an avec des températures supérieures à 21,5 °C, près de 50 jours par an connaîtront des températures supérieures à 25 °C et pouvant atteindre 28 °C. Les températures de l'eau modélisées pourraient également être dépassées en raison de facteurs non pris en compte dans l'étude, notamment des apports de chaleur anthropiques difficiles à prévoir.
Le changement climatique entraîne une augmentation des températures moyennes de l'air, ce qui tend à exercer une pression sur tous les habitats naturels. Les habitats aquatiques et les zones humides sont particulièrement touchés par le changement climatique en raison de la fréquence et de la gravité croissantes des étiages et de la hausse des températures de l'eau, qui exacerbent les impacts des pressions anthropiques liées aux différents usages du fleuve et de ses habitats.
« La hausse de la température de l'eau a un impact considérable sur les conditions de vie dans le Rhin. Si les seuils critiques de température sont dépassés pendant une période prolongée, des dommages écologiques peuvent survenir. Les organismes aquatiques subissent alors, par exemple, un stress thermique, ce qui les affaiblit et les rend plus vulnérables aux maladies », explique Tanja Bergfeld-Wiedemann, scientifique du BfG ayant participé à l'étude. « À des températures plus élevées, la solubilité des gaz dans l'eau diminue également, ce qui se traduit par une diminution de l'oxygène disponible pour les animaux », explique la biologiste.
Le réchauffement des eaux en hiver constitue également un terrain propice à la prolifération de certaines espèces exotiques envahissantes. À long terme, des espèces comme l'ombre, qui préfèrent les eaux froides, pourraient voir leur population décliner, voire disparaître de certaines parties de leur aire de répartition antérieure dans le bassin rhénan. Les poissons prédateurs insensibles à la température, comme le poisson-chat, se renforceront et exerceront une pression supplémentaire sur les espèces aquatiques, même si certains d'entre eux meurent à des températures avoisinant les 25 °C.
L'augmentation de la température de l'eau peut être limitée dans les petits affluents par la création de refuges ombragés, la restauration des forêts riveraines et la restauration des écosystèmes de plaines inondables fonctionnels. Ces mesures sont plus difficiles à mettre en œuvre dans les grands affluents et le Rhin principal.
Si la température de l'eau dépasse un certain seuil, les autorités compétentes peuvent être contraintes d'imposer des restrictions sur les usages de l'eau (par exemple, prélèvements industriels ou agricoles), ce qui peut entraîner des conflits d'usage et des difficultés économiques. L'augmentation de la température entraînera une diminution de la capacité disponible pour les utilisateurs d'eau de refroidissement, existants et nouveaux.
Il est donc essentiel d'intensifier le travail déjà en cours dans les États afin de tendre vers une utilisation économique et raisonnable de l'eau en coordination avec les usagers qui dépendent de ce bien commun, avertissent les scientifiques.
Cette étude a été la première à tester une approche de modélisation transfrontalière reliant les résultats des modèles nationaux de Suisse, d'Allemagne et des Pays-Bas autour d'un signal climatique unifié. « Cette étroite collaboration transfrontalière a été essentielle pour obtenir une image cohérente des températures futures de l'eau sur l'ensemble du Rhin », explique Pascal Boderie, chercheur associé chez Deltares.
Dans le cadre du développement continu de leurs stratégies d'adaptation au changement climatique, les États du bassin versant du Rhin travaillent, sous l'égide de la CIPR, à des mesures concrètes tenant compte des différentes utilisations. L'objectif est de préserver et de renforcer les fonctions écologiques du Rhin. Les résultats des analyses de température sont directement intégrés à ce processus.
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