Les Grands Lacs du Midwest américain comprennent les plus grands réservoirs d’eau douce non gelée sur Terre. Mais trop d’une bonne chose peut créer des problèmes. De nouvelles recherches utilisant les systèmes de modélisation du climat régional les plus avancés révèlent que le niveau de référence des lacs Supérieur, Michigan-Huron et Érié devrait augmenter d’environ 20 à 50 centimètres d’ici 2050 en raison du changement climatique.
Comme l’élévation du niveau de la mer, des niveaux plus élevés des lacs peuvent accroître l’érosion côtière, modifier les considérations de navigation et augmenter le risque d’inondation côtière. Plus de 30 millions de personnes vivent le long des quelque 4 500 milles de côtes des lacs aux États-Unis et au Canada, y compris les villes de Chicago, Detroit et Buffalo, New York. Les tempêtes et les inondations associées aux récents records ont déjà causé des problèmes aux personnes, aux infrastructures et à l’environnement.
De nouvelles recherches qui seront présentées lors de la réunion Frontiers in Hydrology le jeudi 23 juin améliorent considérablement les prévisions précédentes sur l’évolution des niveaux d’eau dans les lacs Supérieur, Michigan-Huron et Érié au cours des prochaines décennies. Le modélisateur climatique Pengfei Xue, de la Michigan Technological University, et son équipe ont pour la première fois combiné un modèle climatique régional à haute résolution et un modèle hydrodynamique 3D, ainsi que des modèles hydrologiques pour affiner les projections de l’élévation du niveau du lac.
L’étude a principalement analysé les précipitations sur les lacs, les taux d’évaporation, le ruissellement des bassins et les débits entre les lacs pour voir comment le niveau du lac changerait d’ici 2050, dans le scénario d’émissions les plus élevées. Le nouveau système de modélisation avancé développé par les chercheurs a permis à chacun de ces facteurs de s’influencer les uns les autres d’une manière plus réaliste que jamais.
« Bien que nous sachions que toutes ces composantes doivent être analysées et projetées de manière holistique, les interactions lac-atmosphère ont été trop simplifiées dans le passé », explique Xue. « Ce que nous avons construit est un système qui donne une meilleure représentation de la complexité de l’hydrodynamique et de l’interaction lac-atmosphère et contribue à un cadre de modélisation plus avancé nécessaire pour améliorer les projections hydroclimatiques des Grands Lacs. Cela est particulièrement évident grâce à la simulation nettement améliorée. de l’évaporation du lac. »
Bien qu’il existe une incertitude quant à l’ampleur précise du changement en raison de l’incertitude sous-jacente dans les modèles climatiques, le nouveau système de modélisation prévoit que les niveaux du lac augmenteront en moyenne par rapport à la période 2010-2019. Selon la moyenne des modèles, le niveau d’eau du lac Supérieur devrait augmenter de 19 centimètres, celui du lac Érié de 28 centimètres et celui du système lac Michigan-Huron de 44 centimètres en moyenne. Mais à l’extrémité supérieure de la fourchette possible, le lac Érié pourrait voir une élévation de 54 centimètres et le lac Michigan-Huron pourrait voir une élévation de 80 centimètres.
Des niveaux de lac plus élevés signifient que les tempêtes, les inondations et la variabilité naturelle auront des impacts plus extrêmes sur les rives du lac, et les décideurs côtiers devront s’adapter à des niveaux de lac plus élevés dans les années à venir.
« En regardant les risques côtiers, leur probabilité va augmenter et ils seront plus graves », déclare Xue.
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