Certaines inondations sont si graves qu'elles se produisent rarement plus d'une fois par siècle, mais d'ici la fin du 21e siècle, l'élévation du niveau de la mer pourrait menacer les communautés côtières avec des inondations extrêmes chaque année. Une nouvelle étude révèle que même dans un scénario modéré dans lequel les émissions de dioxyde de carbone culmineraient d’ici 2040, la plupart des communautés côtières connaîtraient chaque année des inondations centennales d’ici la fin du siècle. Dès 2050, les régions du monde connaîtront des inondations centennales en moyenne tous les 9 à 15 ans.

La crue centennale est un niveau d'eau extrême qui a 1 % de chances d'être dépassé au cours d'une année donnée et est basé sur des données historiques. Malgré son nom, une inondation centennale peut frapper la même zone pendant de nombreuses années consécutives, ou ne pas se produire du tout pendant un siècle. Cependant, une nouvelle étude révèle que ces tendances historiques ne fournissent plus de prévisions précises sur les inondations futures.

"Nous prévoyons qu'avec le réchauffement climatique, le seuil sera dépassé une fois par siècle en moyenne jusqu'à ce qu'il ne soit plus considéré comme un événement centenaire", a déclaré Hamed Moftakhari, ingénieur civil et professeur à l'Université d'Alabama qui supervise le projet. La recherche a été récemment publiée dans la revue Earth's Future de l'AGU, qui mène des recherches interdisciplinaires sur le passé, le présent et l'avenir de notre planète et de ses habitants.

En mai 2016, la rivière Potomac a inondé les rues de la vieille ville d'Alexandria, en Virginie. À mesure que le niveau de la mer se rapproche des infrastructures côtières, ces inondations se produiront plus fréquemment. Source de l'image : NOAA

Hausse du niveau de la mer : une menace imminente

Dans les zones côtières, des inondations extrêmes peuvent être causées par des tempêtes, des marées et des vagues poussant l'eau vers l'intérieur des terres, mais cette étude s'est concentrée sur un facteur qui provoque des inondations sur de longues périodes : l'élévation du niveau de la mer. À mesure que le niveau de la mer s'élève vers la côte, les infrastructures côtières se rapprochent de l'eau, ce qui rend les tempêtes, les marées et les vagues plus susceptibles d'avoir un impact sur les communautés.

Les chercheurs ont utilisé les données de plus de 300 marégraphes à travers le monde pour effectuer une analyse des tendances et estimer les futurs niveaux extrêmes de la mer selon deux scénarios d'émissions de carbone définis par le Groupe d'experts international sur l'évolution du climat : si les émissions de CO2 continuent d'augmenter jusqu'à la fin du siècle, et si les émissions de CO2 culminent d'ici 2040, puis diminuent. Dans les deux cas, ils ont constaté que l’élévation du niveau de la mer entraînerait une augmentation des inondations centennales dans la plupart des sites étudiés.

Des mesures proactives d’aménagement du territoire, de développement urbain et de protection des côtes peuvent aider les communautés à réduire les inondations et à éviter les catastrophes, ce qui commence par des prévisions réalistes des futures conditions côtières, a déclaré Mafatahari.

Défis liés à la prévision des schémas d'inondation

Les ingénieurs qui conçoivent des structures telles que des digues, des digues et des brise-lames pour protéger les communautés des inondations extrêmes s'appuient sur un concept appelé stationnarité pour prédire les futurs niveaux d'eau.

"En termes de stationnarité, nous supposons que les modèles que nous avons observés dans le passé resteront inchangés à l'avenir, mais de nombreux facteurs modulent ces modèles dans le cadre du changement climatique", a déclaré Mofakari. "Nous ne pouvons plus supposer que les inondations côtières soient stables."

Des études antérieures se sont appuyées sur des estimations stationnaires des niveaux extrêmes de la mer pour prédire les inondations sur 100 ans, mais cette étude a utilisé des méthodes non stationnaires et a révélé que les changements extrêmes du niveau de la mer n'étaient pas uniformes sur de nombreux emplacements de marégraphes.

À mesure que le climat change, la hausse des températures des océans et la fonte des glaciers entraînent une élévation du niveau de la mer, augmentant ainsi la fréquence et la gravité des inondations côtières. Par conséquent, les ingénieurs doivent estimer avec précision les risques d’inondation futurs plutôt que de supposer que notre avenir changeant reflétera les modèles côtiers historiques.

"La raison pour laquelle c'est si difficile est que la plupart des outils, guides de conception, manuels pratiques, etc. sont basés sur l'hypothèse de stationnarité", a déclaré Moftakhari. "Ils doivent être mis à jour pour nous permettre de suivre le rythme du changement."

Des solutions locales à divers défis

Une autre étude a montré que plus de 600 millions de personnes vivent dans des zones côtières de basse altitude. Ce nombre devrait augmenter. Des structures de défense maritime bien conçues jouent un rôle important dans la capacité des communautés côtières à résister aux inondations catastrophiques.

Même si le niveau moyen de la mer augmente, les conséquences ne sont pas les mêmes partout. Aux hautes latitudes, le niveau de la mer peut baisser à mesure que les épaisses calottes glaciaires fondent et que les terres situées en dessous s'élèvent. De plus, le niveau de la mer dans des zones telles que le golfe du Mexique augmente plus rapidement que la moyenne mondiale parce que les terres s’enfoncent progressivement. Moftakhari a déclaré que les communautés côtières ont besoin de solutions uniques basées sur les informations locales pour répondre à leurs besoins.

"Nous savons que le niveau de la mer augmente, et la question est : comment allons-nous réagir ?" » dit Moftakhari. "Nous avons déjà vu de nombreuses parties de la côte inondées de façon permanente et perdu des terres, de nombreuses villes et îles côtières subissant des inondations plus fréquentes que par le passé. Il est temps d'apprendre à gérer la non-stationnarité."

Mais il est déterminé à rester optimiste, nous rappelant que les catastrophes sont le résultat de décisions humaines et non de simples dangers. « N’oubliez pas que tout dépend des niveaux d’eau que nous devrions connaître sans mesures d’atténuation, et les progrès technologiques augmenteront la résilience des communautés. »