Hydrological response to climate change in the Black Hills of South Dakota, USA

T. A. FONTAINE, J. F. KLASSEN, T. S. CRUICKSHANK, R. H. HOTCHKISS
2001 Hydrological Sciences Journal  
The hydrological response due to potential CO,~forced climate change in the Black Hills of South Dakota was investigated using modelling techniques that include variations to atmospheric CO" temperature, and precipitation. The Soil and Water Assessment Tool (SWAT) was used to model the 427 km 2 Spring Creek basin hydrology and simulate the impact of potential climate change. As expected, modelling results of precipitation and temperature change demonstrated that increased temperature caused a
more » ... perature caused a decrease in water yield while increased precipitation caused an increase in water yield. Increased CO, and precipitation caused the largest increase in yield. Modelling results of increased atmospheric CO, indicate that average annual water yield increased by W7c. This increase is attributed to a suppression of transpiration processes due to increased levels of atmospheric CO,. Simulation results demonstrate that increased concentrations of atmospheric CO, act to dampen water yield loss due to the effects of increased temperature or decreased precipitation alone. Réponse hydrologique au changement climatique dans les Collines Noires du Dakota du Sud Résumé La réponse hydrologique aux modifications potentielles du forçage climatique du au CO, dans les Collines Noires du Dakota du Sud a été étudiée grâce aux techniques de modélisation incluant des variations du CO, atmosphérique, de la température, et des précipitations. Un outil d'évaluation du sol et de l'eau (SWAT) a été utilisé pour modéliser l'hydrologie du bassin de Spring Creek (427 km 2 ) et aussi pour simuler l'impact d'une éventuelle modification du climat. La modélisation des effets d'une modification des précipitations et de la température montre que l'augmentation de la température provoque une diminution de la production d'eau alors que l'augmentation des précipitations provoque une augmentation la production d'eau. L'augmentation conjointe du CO, et des précipitations provoquent la plus importante augmentation de la production. La modélisation de l'augmentation du CO, atmosphérique montre que la production moyenne annuelle d'eau augmente alors de 16%. Cette augmentation est attribuée à la diminution de la transpiration qui est attribuable à l'augmentation du niveau de CO, atmosphérique. Les résultats des simulations démontrent que l'augmentation de la concentration du CO, atmosphérique amortissent les pertes de production de l'eau dues à l'augmentation de la température ou à la seule diminution des précipitations. Open for discussion until I August 2001 T. A. Fontaine et al.
doi:10.1080/02626660109492798 fatcat:ktvnsunpsnbzdmozoac5qeqrzi