Exploring the existence of hydrological tipping points at the catchment-scale
Notice bibliographique
Résumé
<p>The identification of tipping points in the water cycle has been recently ranked Nr. 1 in the list of the top 23 unresolved problems in Hydrology by the International Association of Hydrological Sciences (IAHS) and as a priority in the field of hydrology and water resources by several studies. Such daunting task is mainly attributed to the concerns that greenhouse gas emission climate change may tip the water cycle into an unfavorable new state. Up to date, tipping points occurring in complex dynamical systems have been identified across a large set of disciplines. In most proven tipping points, hydrologic variables are always taken as the control variables, as changes in water fluxes and stocks are known to act as stressors of socioecological systems, and the affected aquatic and terrestrial ecosystems as the response variables. The main objective of this study is to explore the existence of tipping points in catchment-scale freshwater availability, that is, the tipping points were the response variable is catchment water storage. We first review the existence of reported tipping points in the field of hydrology and water resources, to establish a coherent framework for the identification of hydrological tipping points. We explore their mathematical existence at the catchment scale by Linear Stability Analysis, illustrating cases with potential functions and bifurcation diagrams. We then explore any possible contribution to the existence of hydrological tipping points by adding complexity to the hydrological dynamic system through the inclusion of sociological feedbacks. We find that even with the inclusion of the moisture feedback of evapotranspiration to precipitation, constant socioecological conditions will most likely not present tipping points of water storage in the catchment. However, the inclusion of socioecological feedbacks does generate tipping points under certain assumptions, even without assuming a moisture feedback between evapotranspiration and precipitation. We hope that this study sheds some light on the existence, conditions, assumptions and characteristics of large-scale hydrological tipping points with long-term implications.</p>
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».