Pluies extrêmes : peut-on anticiper les risques d’inondations ?

Jan Polch­er. Le change­ment cli­ma­tique influ­ence le cycle de l’eau. Un col­lègue l’a très bien décrit au pre­mier ordre : avec le change­ment cli­ma­tique, les régions sèch­es devi­en­nent plus sèch­es et les régions humides devi­en­nent plus humides¹. Cela s’explique par un proces­sus physique bien con­nu : la rela­tion de Clau­sius-Clapey­ron. La hausse de tem­péra­ture de l’atmosphère en sur­face entraine une hausse de la quan­tité de vapeur d’eau dans l’atmosphère, d’environ 7 % à chaque degré supplémentaire.

En con­séquence, les pré­cip­i­ta­tions sont plus intens­es. D’après le dernier rap­port du Groupe d’experts inter­gou­verne­men­tal  sur l’évolution du cli­mat (GIEC), on observe une hausse de la fréquence et de l’intensité des pré­cip­i­ta­tions extrêmes à l’échelle glob­ale sur les con­ti­nents depuis les années 50, en par­ti­c­uli­er en Europe, Amérique du Nord et Asie². Mais il faut not­er que notre com­préhen­sion de ce sujet n’a que peu évolué ces dernières décen­nies, et on ne peut pas dire que nous car­ac­térisons bien l’impact du change­ment cli­ma­tique sur les pré­cip­i­ta­tions extrêmes.

Cela est lié à la nature même des pré­cip­i­ta­tions extrêmes : elles sont très inter­mit­tentes et géo­graphique­ment vari­ables. Il peut pleu­voir beau­coup dans une val­lée pen­dant quelques heures, et pas du tout dans celle d’à côté. Or notre sys­tème d’observation des pré­cip­i­ta­tions n’est pas du tout adap­té pour enreg­istr­er ce type d’évènement météo, cela néces­site l’installation d’un grand nom­bre d’instruments comme des plu­viomètres. Si cer­taines régions du monde comme l’Europe ou l’Amérique du Nord sont mieux instru­men­tées, ce n’est pas le cas de nom­breuses zones, en par­ti­c­uli­er des zones tropicales.

À ce manque de don­nées s’ajoutent les per­for­mances des mod­èles infor­ma­tiques util­isés pour simuler et mieux com­pren­dre le cli­mat. Les mod­èles clas­siques simu­lent le cli­mat de la planète en la découpant en mailles d’une cen­taine de kilo­mètres car­rés cha­cune, une réso­lu­tion bien trop impor­tante pour simuler les pluies extrêmes. Nous tra­vail­lons à réduire cette échelle, mais c’est un défi sci­en­tifique et tech­nique colossal.

C’est extrême­ment dif­fi­cile. Les proces­sus physiques – comme la rela­tion de Clau­sius-Clapey­ron – en jeu seront tou­jours les mêmes, et nous pou­vons nous appuy­er sur eux pour faire des prévi­sions. Mais de nom­breux autres proces­sus font d’un évène­ment de pluie une inon­da­tion : ils peu­vent être biologiques (comme la végé­ta­tion), chim­iques (comme la quan­tité d’aérosols) ou encore humains (comme l’utilisation des terres). 

Tous ces paramètres évolu­ent en même temps que le change­ment cli­ma­tique, il est donc très dif­fi­cile de réus­sir à prévoir les évo­lu­tions hydrologiques, en par­ti­c­uli­er les pluies extrêmes. Le seul résul­tat qui fait con­sen­sus est la ten­dance glob­ale à l’augmentation de la fréquence et l’intensité des pluies extrêmes à mesure que le cli­mat se réchauffe. Mais cela ne ren­seigne pas sur les retombées locales ou saisonnières.

Non, tout le monde est con­cerné. L’impact du réchauf­fe­ment cli­ma­tique sur le cycle de l’eau est le plus impor­tant pour les sociétés humaines. L’un des prin­ci­paux prob­lèmes est que l’humanité a appris à maîtris­er la ressource hydrologique depuis l’Antiquité, cela a été fon­da­men­tal pour le développe­ment des sociétés mod­ernes. Mais les ouvrages hydrauliques – conçus pour stock­er l’eau, maitris­er les crues – sont dimen­sion­nés pour un cli­mat passé. Or, avec un cli­mat aujourd’hui – et à l’avenir – dif­férent, nos infra­struc­tures ne sont plus adap­tées et nous per­dons cette maîtrise.

Inon­da­tions et pluies extrêmes sont deux con­cepts dif­férents. Les pré­cip­i­ta­tions extrêmes ne génèrent pas tou­jours des inon­da­tions et vice ver­sa. Le risque d’inondation dépend du cli­mat mais aus­si de l’impact direct des activ­ités humaines. Ce fac­teur est impor­tant : en Europe, les vari­a­tions hydrologiques observées s’expliquent majori­taire­ment par l’anthropisation du cycle hydrologique³. Cela passe par exem­ple par l’imperméabilisation des sols, qui aug­mente le risque d’inondation, tan­dis que cer­tains ouvrages hydrauliques peu­vent le dimin­uer. De nom­breux fac­teurs anthropiques influ­en­cent le cycle de l’eau con­ti­nen­tal – irri­ga­tion, urban­i­sa­tion, ges­tion de la nav­i­ga­bil­ité des fleuves, hydroélec­tric­ité, etc. Il est très dif­fi­cile de sépar­er les retombées du change­ment cli­ma­tique de celles des activ­ités humaines sur le cycle hydrologique, cela com­plex­i­fie encore plus les pro­jec­tions futures des inondations.

Il est presque impos­si­ble de l’anticiper à l’échelle locale. Tout ce que nous savons, comme le rap­pelle le GIEC, est que lors d’un évène­ment de pré­cip­i­ta­tion intense, l’intensité est aug­men­tée par la présence de plus de vapeur d’eau dans l’atmosphère⁴. Mais comme les inon­da­tions sont aus­si affec­tées par les activ­ités humaines, ain­si que d’autres phénomènes cli­ma­tiques (fonte des glac­i­ers, hausse du niveau marin, sécher­esse), il n’est pas pos­si­ble de savoir si le risque d’inondation va aug­menter ou même dimin­uer à l’avenir, pour un endroit donné.

Propos recueillis par Anaïs Marechal