Une nouvelle étude suggère que la menace des pluies torrentielles, des glissements de terrain et de l’érosion a été sous-estimée, en particulier dans les régions de haute altitude et dominées par la neige.
Une augmentation globale des précipitations extrêmes, bien en dehors de la plage de variabilité naturelle, a été bien documentée par les scientifiques. C’est l’une des caractéristiques du réchauffement climatique d’origine humaine, et de nouvelles recherches publiées cette semaine dans Nature montrent que les zones de haute altitude, y compris la plupart des montagnes de l’ouest de l’Amérique du Nord, sont particulièrement vulnérables aux déluges qui peuvent déclencher des glissements de terrain, des inondations et une grave érosion. .
Les recherches du ministère de l’Énergie Laboratoire national Lawrence de Berkeley se sont concentrés sur les précipitations extrêmes, « en raison de leur déclenchement instantané du ruissellement et de leur association avec les inondations, les glissements de terrain et l’érosion des sols », ont écrit les auteurs. Cependant, les recherches antérieures sur les événements de précipitations extrêmes ne s’étaient pas concentrées sur la question de savoir si les déluges tombaient sous forme de pluie ou de neige, et comment cela affectait les impacts en aval.
« Nous savons depuis des décennies qu’à mesure que l’atmosphère se réchauffe, elle peut contenir plus de vapeur d’eau et que l’eau finira par revenir sur terre sous forme de précipitations », a déclaré le premier auteur Mohammed Ombadi, qui a une formation en génie civil et a réalisé l’étude de modélisation. en tant que chercheur postdoctoral au Berkeley Lab. « Notre estimation était d’environ 7% avec chaque degré (Celsius) de réchauffement. »
Mais les chercheurs ont découvert que l’augmentation des précipitations à mesure que l’atmosphère se réchauffant devenait plus saturée était bien plus importante qu’ils ne l’avaient prévu.
« Ce que notre travail montre, c’est que si vous ne distinguez que la partie liquide et que vous examinez les précipitations extrêmes séparément, ce taux est presque plus que doublé pour atteindre 15% », a-t-il déclaré.
Leurs recherches ont également suggéré un taux linéaire d’augmentation des précipitations extrêmes avec le réchauffement futur. Les estimations les plus récentes placent le monde sur la voie d’une chaleur allant jusqu’à 3 degrés Celsius d’ici 2100, ce qui entraînerait une augmentation de 45 % des précipitations extrêmes dans de nombreuses régions montagneuses.
« Un grand message ici est que chaque degré compte, car il s’accompagne de cette augmentation supplémentaire », a-t-il déclaré. « Nous constatons cette augmentation amplifiée des précipitations extrêmes sur la plupart des régions de haute altitude et des montagnes des régions dominées par la neige dans l’hémisphère nord. Et nous constatons que les chaînes de montagnes de l’ouest de l’Amérique du Nord sont plus à risque que les autres chaînes de montagnes.
La nouvelle recherche n’a pas identifié la raison exacte du risque plus élevé de précipitations extrêmes dans ces montagnes, mais Ombadi a déclaré que les chercheurs soupçonnent que c’est parce que la plupart des précipitations extrêmes dans ces régions se produisent pendant les tempêtes de neige hivernales à des températures juste en dessous de zéro, donc juste une petite température la remontée est suffisante pour transformer la neige en pluie.
Les chutes de neige extrêmes de l’hiver dernier dans les montagnes de la Sierra Nevada en Californie ont clairement montré la menace croissante lorsque les ruisseaux et les rivières coulant à l’ouest des montagnes dans la vallée centrale ont gonflé et rempli le lac Tulare, au nord de Sacramento. Les experts de la météo et du climat étaient sur des épingles et des aiguilles pendant plusieurs semaines au milieu de l’hiver, avertissant qu’une tempête chaude et pluvieuse pourrait déclencher des inondations catastrophiques.
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Les extrêmes dépassent les projections
Un aspect inquiétant de la nouvelle étude est qu’elle soutient un nombre croissant de preuves scientifiques que les précipitations extrêmes peuvent dépasser les projections, a déclaré Hayley Fowlerun chercheur sur les extrêmes climatiques qui n’était pas l’auteur du nouvel article.
Elle a déclaré que, jusqu’à récemment, « on pensait que l’intensification des précipitations extrêmes était vraiment assez limitée » par la relation bien connue entre la température de l’atmosphère et la quantité d’humidité qu’elle peut contenir. Les scientifiques l’appellent la relation Clausius-Clapeyron, qui montre que la capacité de rétention d’eau de l’atmosphère augmente de 7 % par 1 degré Celsius de réchauffement.
« Cela indique que nous allons potentiellement voir des changements beaucoup plus importants que nous ne le pensons dans les précipitations extrêmes », a-t-elle déclaré. Certaines de ses propres recherches sur les précipitations extrêmes de courte durée suggèrent que les conditions locales peuvent entraîner des augmentations supérieures à 7%, par exemple lorsque la montée de l’air au-dessus de zones terrestres extrêmement chaudes attire plus d’humidité et des zones environnantes.
« Vous obtenez plus de convergence d’humidité à partir de ces processus locaux et vous pouvez donc obtenir des augmentations beaucoup plus importantes », a-t-elle déclaré. «Mais ensuite, vous obtenez également le changement de la neige à la pluie. Il s’agit donc en quelque sorte de réunir des facteurs aggravants qui, ensemble, peuvent avoir un effet beaucoup plus important que nous ne le pensions.
« Lorsque nous regardons la moyenne sur une grande région, nous avons tendance à voir une augmentation d’environ 7% de la relation Clausius-Clapeyron », a-t-elle déclaré. « Mais
puis ce qui peut arriver, et ce qui semble arriver de plus en plus avec le changement climatique, vous obtenez ces augmentations concentrées dans des zones plus petites. Cela signifie que l’impact dans les zones plus petites est beaucoup plus important que ce que vous envisagez potentiellement. Mais vous ne savez pas où ces événements vont tomber.
Il n’est pas toujours possible de prédire les impacts connexes que l’intensification des pluies déclenchera, mais les menaces sont nombreuses, allant de l’effondrement des glaciers et des débordements de lacs glaciaires aux avalanches géantes de neige mouillée, aux chutes de pierres, aux glissements de terrain et à l’érosion massive dans les zones marquées par le feu.
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L’intensification du cycle de l’eau de la Terre accélère également les changements terrestres
Ombadi a déclaré que des précipitations plus intenses peuvent exacerber toutes ces choses, ce qui suggère que le réchauffement climatique n’intensifie pas seulement le cycle de l’eau de la Terre, mais peut également accélérer des parties du cycle géologique, émiettant plus de roches plus rapidement et déplaçant plus de sédiments et de débris à travers les rivières et lacs et dans les océans. Une autre hypothèse, a-t-il dit, est que plus de chauffage évapore l’humidité du sol, ce qui intensifie encore plus les précipitations.
« Cela nous dit que nous devrions être plus conscients et investir davantage dans des stratégies d’adaptation et d’atténuation pour vraiment préparer les communautés vivant dans l’ouest des États-Unis à ces types de précipitations extrêmes et aux risques associés d’inondations, de glissements de terrain, etc. », a déclaré Ombadi, notant que le génie civil pourrait ne pas suivre le rythme du changement climatique. « Nous devons tenir compte de ces résultats dans la manière dont nous concevons et construisons les infrastructures dans ces régions montagneuses, afin qu’elles puissent résister aux conséquences négatives de l’augmentation des précipitations extrêmes. »
Les ingénieurs conçoivent généralement les infrastructures en utilisant des estimations des événements de précipitations extrêmes des 50 à 70 dernières années, a-t-il déclaré, ce qui ne tient pas compte des changements dans l’intensité des précipitations et des précipitations extrêmes. De nouvelles études modèles comme celle qu’il a dirigée peuvent aider à affiner la gamme de menaces potentielles pour aider les planificateurs civiques à se préparer.
Les risques ne se limitent pas aux personnes vivant en haute montagne. Environ un quart de la population mondiale vit dans des zones directement en aval des montagnes, et elles risquent toutes d’être affectées par l’augmentation des pluies extrêmes, y compris de nombreuses personnes dans les pays en développement qui n’ont pas encore beaucoup accès aux données climatiques.
Alors que certains des points chauds de pluies extrêmes se trouvent dans des zones développées, a-t-il déclaré, une partie importante du monde en développement, y compris les régions en aval des montagnes dans des pays comme l’Inde, le Pakistan, le Népal et d’autres pays asiatiques, sera également affectée par ces risques.
Il a déclaré que la nouvelle étude se limitait à examiner l’hémisphère nord en raison d’un manque de données d’observation provenant d’endroits du sud global comme les Andes.
« Cela est particulièrement préoccupant car ces pays manquent souvent de résilience et de ressources pour atténuer efficacement ces événements extrêmes à court terme », a-t-il déclaré. « Par conséquent, il devient crucial de donner la priorité aux investissements à long terme dans des infrastructures résilientes dans ces régions. »
