Cette année a été jusqu’à présent une année exceptionnelle pour les catastrophes naturelles. Les typhons en Asie et l’ouragan Florence frappant la côte est des États-Unis ont causé d’importants dégâts, des inondations et des coulées de boue. Au cours des deux derniers mois, la Scandinavie, l’Espagne et le Portugal, le Royaume-Uni, l’Amérique du Nord et l’Afrique du Sud ont connu de violents incendies de forêt. En juillet, à proximité d’Athènes, l’un des incendies les plus meurtriers de l’histoire a ravagé des villes côtières, faisant 99 victimes. Le même mois, à Mendocino, en Californie, une zone plus grande que Los Angeles a été brûlée – plus de 1 800 kilomètres carrés – tuant un pompier et détruisant près de 300 maisons. La Suède a subi plus de 50 incendies de forêt, certains même à l’intérieur du cercle polaire.
La gravité sans précédent de nombre de ces incendies pourrait être un signe du réchauffement climatique, avec pire à venir. Mais elle met également en évidence la façon dont les événements extrêmes sont liés. Beaucoup de ces incendies ont suivi de longues périodes de sécheresse et de températures record. Leur apparition charge également les dés pour de futurs risques dévastateurs.
Les paysages déchiquetés sont plus vulnérables aux inondations et aux glissements de terrain. En janvier, une coulée de boue a tué 21 personnes et en a blessé plus de 160 près de Montecito, en Californie. Le mois précédent, un incendie de forêt avait détruit la végétation et déstabilisé le sol sur les pentes abruptes de la ville. Lorsqu’une tempête a apporté de fortes pluies, une vague de boue, de rochers et de branches de 5 mètres de haut, se déplaçant à 30 kilomètres par heure, a déferlé sur les maisons des habitants.
Les chaînes d’événements indésirables de ce type, qui tombent en cascade comme des dominos, deviendront plus fréquentes avec le réchauffement de la planète. Pourtant, les échelles des risques en cascade sont encore inconnues. Les analystes des risques estiment la probabilité d’événements isolés, en prévoyant une augmentation de la fréquence des sécheresses, des ouragans, etc. Ils ne tiennent pas compte du réseau de connexions entre ces événements. Par exemple, l’élévation du niveau de la mer renforcera l’érosion côtière et exposera les communautés, les infrastructures et les écosystèmes aux dommages causés par les tempêtes et les ondes de tempête.
Les évaluations des risques devraient être élargies pour prendre en compte les dangers en cascade. Sinon, nous ne pouvons pas planifier l’ampleur et la nature des catastrophes à venir. Les chercheurs doivent trouver des réponses à ces questions : comment le changement climatique modifiera-t-il le risque d’effets domino désastreux ? Quelles sont les implications pour l’environnement bâti ? Et quelles mesures d’atténuation et d’adaptation sont nécessaires pour faire face à des catastrophes interdépendantes plus graves ?
Nous exposons ici comment un tel cadre de risque devrait être développé.
Catastrophes composées
La première étape consiste pour les chercheurs et les gestionnaires de risques à reconnaître que les impacts du changement climatique ne se produisent pas de manière isolée, mais sont fortement couplés. Par exemple, les sécheresses et les vagues de chaleur se produisent souvent ensemble. Les sécheresses entraînent un assèchement des sols, qui empêche l’énergie solaire d’être libérée sous forme d’évaporation, ce qui provoque un réchauffement de la surface1. Dans l’ensemble des États-Unis, les vagues de chaleur d’une semaine qui coïncident avec des périodes de sécheresse se produisent maintenant deux fois plus souvent que dans les années 1960 et 19702.
Les conditions sèches et chaudes augmentent le risque d’incendies de forêt, qui endommagent le sol et préparent le terrain pour des glissements de terrain et des inondations ultérieurs. La neige et la glace fondent plus tôt, ce qui modifie le moment du ruissellement. Cela a prolongé la saison des incendies de 20 % dans le monde entier depuis les années 19803,4. Avec moins de neige et de glace dans l’hémisphère nord, l’effet de refroidissement fourni par la réflexion de la lumière solaire sur la surface de la Terre a chuté de 10 à 20 % entre 1979 et 2008 (par rapport à sa valeur moyenne au cours de cette période)5.
Et ces liens s’étendent désormais plus loin : les incendies de forêt se produisent à des altitudes et des latitudes de plus en plus élevées (voir « Plus d’incendies, plus de fonte des neiges »), où ils suppriment le couvert forestier et modifient où et comment la neige s’accumule. La suie déposée sur la neige absorbe la chaleur et accélère la fonte. De même, la poussière libérée pendant les sécheresses accélère la fonte, comme cela s’est produit dans le bassin supérieur du fleuve Colorado6. La poussière transportée depuis les régions arides d’Afrique influence les calottes glaciaires d’Europe, d’Amérique du Nord et d’Asie.
Source : MBTS.gov
Les communautés font partie de ces cycles. Par exemple, 60 % de l’eau du sud de la Californie provient des eaux de fonte des montagnes de la Sierra Nevada7. L’industrie agricole californienne, qui représente plusieurs milliards de dollars, dépend également de cette source. L’évolution des températures, de la neige, des incendies de forêt et des inondations met à l’épreuve le réseau vieillissant de barrages, de digues et de réservoirs de l’État. Ceux-ci doivent être en mesure de retenir davantage d’eau plus tôt dans la saison, ainsi que de prévenir les inondations et les coulées de débris. Des événements mineurs qui ne susciteraient normalement pas d’inquiétude peuvent avoir de profondes répercussions : des poussées inattendues d’eau de fonte peuvent déclencher des coulées de débris sur des terres brûlées, par exemple. Les régions des Andes, de l’Himalaya, des Alpes et des Rocheuses sont confrontées à des défis similaires.
La nature rapidement changeante des dangers dans un monde en réchauffement sera peu familière aux communautés locales. Au Zimbabwe, par exemple, les populations autochtones sont moins à même de s’appuyer sur les schémas météorologiques, la flore et la faune pour prévoir quand les inondations pourraient arriver et les obliger à se déplacer.
En attendant, la croissance démographique et l’urbanisation rapides exacerbent les changements climatiques. Par exemple, les maisons construites sur des pentes abruptes pourraient devenir plus sensibles aux glissements de terrain.
Liens manquants
Les chercheurs en climatologie ont commencé à évaluer certains risques couplés, comme ceux liés aux sécheresses et aux vagues de chaleur1,2. Et les efforts visant à minimiser les pertes humaines et financières liées aux catastrophes sont devenus plus transversaux et coordonnés. Le cadre des Nations unies pour la réduction des risques de catastrophe (Sendai Framework for Disaster Risk Reduction) de 2015 soutient des études sur les risques, l’exposition et la vulnérabilité afin d’améliorer la résilience et les réponses d’urgence à toute une série de catastrophes, des inondations aux tremblements de terre. Et le septième programme-cadre (PC7) de l’Union européenne améliore les connaissances, les prévisions et les outils de décision pour la prévention des catastrophes et les interventions.
Mais ces programmes doivent encore tisser ensemble toute la tapisserie des risques. Ils s’intéressent généralement à des catastrophes majeures ponctuelles plutôt qu’à des chaînes connectées d’événements plus petits, et mettent l’accent sur la réponse aux crises plutôt que sur leur prévention ou le renforcement de la résilience. Certains liens évidents peuvent être étudiés, comme la séquence rapide d’événements qui a suivi le séisme de 2011 à Tohoku, lequel a déclenché un tsunami qui a provoqué la fusion du réacteur nucléaire de Fukushima Daiichi au Japon. Mais les impacts à plus long terme du tsunami sur l’hydrologie ou les côtes de la région n’ont pas été explorés. En outre, la plupart des pays adoptent leurs propres approches pour faire face aux risques. Il manque un cadre universel pour faire face aux catastrophes en cascade dans les pratiques actuelles.
De nombreuses lacunes dans la recherche restent à combler. Les mécanismes physiques en cascade, tels que les impacts de la suie des feux de forêt sur les accumulations de neige ou des vagues océaniques sur les glissements de terrain côtiers, et leurs rétroactions, sont mal compris. Supposer que les événements sont indépendants donne également une fausse idée de la fréquence à laquelle ces événements devraient se produire, ce qui, à son tour, affecte la préparation aux catastrophes.
Les modèles théoriques de risque doivent être en mesure de traiter les dangers multidimensionnels et interdépendants. Par exemple, l’érosion côtière pourrait être affectée par l’élévation globale du niveau de la mer, les tsunamis provoqués par les tremblements de terre, les tempêtes et les infrastructures telles que les barrières et les protections. L’état des côtes, à son tour, dicte l’exposition des communautés.
Les archives historiques pourraient ne pas détenir toutes les réponses. Il est également difficile de démêler les causes et les effets dans les réseaux complexes, en particulier dans les systèmes gérés. Il est difficile de quantifier la manière dont un événement initial augmente ou réduit les risques liés aux événements suivants, et de prédire le moment où ils se produisent8. La défaillance d’une digue, par exemple, peut avoir de nombreuses causes sur une période prolongée, notamment un affaiblissement pendant la sécheresse, des précipitations extrêmes, une mauvaise conception et un entretien inadéquat.
Une recherche de survivants après que le typhon Mangkhut a déclenché un glissement de terrain la semaine dernière à Itogon, aux Philippines.Crédit : Jes Aznar/NYT/Redux/eyevine
Les données sont rares, en particulier dans les régions éloignées telles que les montagnes accidentées. Les agences et les pays ne partagent pas toujours les données. Les différentes disciplines et régions utilisent des définitions différentes. Des observations clés manquent. Par exemple, l’étendue d’un incendie de forêt et ses impacts immédiats (décès, maisons perdues) sont enregistrés, mais les dommages à la structure du sol ne sont pas couramment notés.
La corroboration sur le terrain des données satellitaires est rare. De nombreux pays restreignent l’utilisation de leurs données environnementales et climatiques. Les ensembles de données à long terme sont difficiles à trouver, notamment au Moyen-Orient, en Afrique, en Amérique du Sud et en Asie du Sud-Est. Les catastrophes déclenchées par des conditions modérées ne sont souvent pas enregistrées. Et l’accès aux installations informatiques et la formation au traitement des données sont insuffisants dans de nombreux pays en développement.
Il n’existe pas de protocole standard pour la collecte de données sur l’environnement, le climat et l’impact des catastrophes. Les pays ont leurs propres moyens de suivre les impacts monétaires, les pertes de vies humaines et les moyens de subsistance. Les chercheurs utilisent différentes méthodes pour décrire les sécheresses, les tempêtes, les vagues de chaleur et les incendies de forêt. Par exemple, un météorologue peut définir les sécheresses sur la base d’un déficit de précipitations, tandis qu’un hydrologue peut les décrire sur la base d’un changement dans l’écoulement des rivières.
Prochaines étapes
Un système mondial doit être développé pour évaluer les dangers en cascade. Les chercheurs ne doivent pas se contenter de calculer les statistiques des sécheresses extrêmes, des inondations et des incendies de forêt de manière isolée, mais se pencher sur leurs interactions avec les environnements naturels et bâtis. Les organisations internationales telles que le Programme mondial de recherche sur le climat et l’Organisation météorologique mondiale devraient prendre la tête de la coordination des recherches. Les agences intergouvernementales, dont la Commission européenne, l’Agence fédérale américaine de gestion des urgences et le Bureau des Nations unies pour la réduction des risques de catastrophe, ainsi que d’autres organisations axées sur les risques, devraient mettre au point un système mondial d’alerte rapide aux risques. Des réglementations et du matériel éducatif devraient également être élaborés pour aider les ingénieurs, les décideurs et le public à minimiser leur exposition aux risques composés et aux catastrophes en cascade.
La gamme de données recueillies pour l’analyse des dangers doit être élargie, dans l’espace et au sol. Les observations doivent être cohérentes dans le monde entier et partagées ouvertement. Nous préconisons une surveillance en temps réel, pour saisir les événements extrêmes et modérés au moment où ils se produisent, plutôt que rétrospectivement. Un tel réseau de surveillance pourrait s’appuyer sur d’autres efforts mondiaux de suivi environnemental, tels que le système mondial des systèmes d’observation de la Terre, le projet de modèle sismique mondial et le portail de données de la NASA. Il faut également recueillir des informations socio-économiques sur les personnes, le bétail, les bâtiments et les infrastructures qui sont à risque.
Les protocoles de données doivent être élargis et normalisés. Et les agences ont besoin de moyens pour évaluer les progrès. Ils peuvent s’appuyer sur les efforts précédents pour développer des métriques pour des événements individuels. Par exemple, lors d’une réunion au Nebraska en 2009, la Convention des Nations unies sur la lutte contre la désertification, le ministère américain de l’agriculture, l’administration nationale océanique et atmosphérique américaine et le centre national américain d’atténuation de la sécheresse ont réuni des experts de plus de 20 nations pour convenir d’un ensemble mondial d’indices permettant de mesurer et de prévoir la sécheresse – la déclaration de Lincoln sur les indices de sécheresse.
Les ingénieurs, les planificateurs et les décideurs doivent identifier les infrastructures et les écosystèmes vulnérables pour les surveiller. Les agences gouvernementales locales et nationales et les chercheurs doivent améliorer les réglementations, la gestion des urgences et les codes de construction. Après les incendies survenus en Grèce cette année, les citoyens ont fait valoir que les constructions non réglementées dans les zones boisées et l’absence de plan d’évacuation officiel avaient contribué au nombre élevé de victimes. La sensibilisation de la communauté et l’éducation du public sont cruciales pour faire prendre conscience des risques potentiels des dangers en cascade, et pour sauver des vies et des moyens de subsistance à mesure que les impacts climatiques augmentent.