Le bassin du fleuve Delaware, un bassin versant côtier de la région médio-atlantique, connaît depuis longtemps de graves inondations avec des impacts socio-économiques importants. Des recherches récentes utilisent une approche de modélisation basée sur les processus pour analyser les conditions hydrométéorologiques (telles que les précipitations, la fonte des neiges et l’humidité du sol) lors des inondations des 40 dernières années, révélant ainsi la variabilité spatiale des mécanismes d’inondation dans la région.
Le travail est publié dans la revue L’avenir de la Terre.
Dans le bassin supérieur, les sous-bassins de haute altitude subissent principalement des crues printanières précoces dues à des épisodes de pluie et de neige, tandis que le bassin inférieur est principalement affecté par des inondations dues à des épisodes de pluies courtes et intenses sans régime saisonnier marqué. Les projections d’inondations futures basées sur des scénarios climatiques suggèrent une intensification des inondations à l’échelle régionale (c’est-à-dire un débit de pointe plus important). Il est important de noter que le changement prévu du mécanisme d’inondation principal du bassin supérieur, passant de pluie sur neige à des épisodes de pluie intenses et courts, exacerbé par des conditions d’humidité du sol antérieures plus humides, indique une évolution du risque d’inondation et du paysage temporel.
Par conséquent, cela met en évidence le besoin urgent de stratégies de gestion adaptative des crues en prévision de ces conditions évolutives.
Le bassin du fleuve Delaware abrite plus de 8 millions de personnes, dont beaucoup vivent dans des zones à risque d’inondation. Ces dernières années, les inondations ont causé d’énormes pertes, trois événements majeurs en 2004, 2005 et 2006 ayant coûté environ 745 millions de dollars à New York, au New Jersey et en Pennsylvanie. À l’avenir, le climat plus chaud et plus humide prévu dans la région devrait intensifier considérablement la gravité des futures inondations.
De plus, les futures inondations devraient se produire de manière plus sporadique tout au long de l’année, contrairement aux inondations historiques dans le bassin supérieur de haute altitude qui se produisent le plus souvent au printemps en raison d’événements de pluie sur neige. Cette évolution du risque d’inondation et ce changement temporel, induits par le changement climatique, posent de plus grands défis aux futurs efforts de gestion des inondations.
Le bassin du fleuve Delaware est confronté à d’importants risques d’inondation résultant de divers mécanismes générateurs d’inondations influencés par le changement de topographie des montagnes vers les plaines côtières. Comprendre les processus d’inondation au niveau des sous-bassins est crucial pour prédire les risques d’inondation en aval, car les inondations en aval résultent de l’agrégation non linéaire des processus en amont.
L’étude a utilisé un modèle hydrologique basé sur les processus pour analyser les inondations passées et futures au niveau du sous-bassin. Les chercheurs ont identifié le mécanisme générateur dominant pour chaque événement d’inondation, tel que la fonte des neiges, la pluie sur neige (ROS), les précipitations de courte durée sous diverses conditions d’humidité du sol antérieures, telles que sèches (SR−), normales (SR) ou pluies humides (SR+) et de longue durée dans des conditions d’humidité similaires. Historiquement, le ROS a provoqué le plus d’inondations dans le bassin supérieur, tandis que le SR a dominé le bassin inférieur.
Les projections d’inondations futures selon 20 scénarios du Modèle de circulation générale (GCM) indiquent généralement des inondations plus graves dans la région. Dans le bassin supérieur, les crues SR+ devraient connaître la plus forte augmentation de l’ampleur des crues extrêmes, allant de 71 % à 114 % dans l’ensemble de ses sous-bassins selon les scénarios moyens du GCM. Dans le bassin inférieur, les inondations SR devraient connaître la plus forte augmentation, allant de 63 % à 113 %.
Cette augmentation variée de la gravité des inondations, quantifiée à la fois pour les parties supérieures et inférieures du bassin, souligne le défi complexe que représente la préparation aux futures inondations. Malgré ces tendances constantes parmi les scénarios GCM, des écarts notables existent dans les changements projetés dans la fréquence et l’ampleur des crues. Cela met en évidence la nécessité de tenir compte des incertitudes dans les projections climatiques lors de l’élaboration de stratégies de gestion des inondations et de la planification des infrastructures pour s’adapter aux conditions climatiques futures.
Plus d’informations :
Ning Sun et al, Inondations extrêmes amplifiées et mécanismes d’inondation changeants dans le bassin du fleuve Delaware dans les climats futurs, L’avenir de la Terre (2024). DOI : 10.1029/2023EF003868