Les piétons ont inondé les rues de la Nouvelle-Orléans après que les digues se sont cassées à cause des ondes de tempête causées par l'ouragan Katrina. Voir plus de photos de tempête. Michael Lewis/National Geographic/Getty Images L'eau est l'une des choses les plus utiles sur Terre. Nous le buvons, s'y baigner, nettoyer avec et l'utiliser pour cuire des aliments. La plupart du temps, c'est complètement bénin. Mais en assez grande quantité, le même produit que nous utilisons pour rincer une brosse à dents peut renverser les voitures, démolir des maisons et même tuer.
Les inondations ont fait des millions de morts au cours des cent dernières années seulement, plus que tout autre phénomène météorologique. L'ouragan Katrina à la Nouvelle-Orléans et le cyclone de 2008 qui a frappé le Myanmar sont des exemples récents de la dévastation généralisée que les inondations peuvent entraîner.
Dans cet article, nous découvrirons ce qui fait que l'eau change si rapidement de caractère et verrons ce qui se passe quand cela se produit. Nous explorerons l'impact négatif des inondations ainsi que certains de leurs avantages. Nous examinerons également comment la construction humaine peut contenir les inondations ou, dans certains cas, Le provoquer.
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Inondation des terres agricoles dans le Missouri. De fortes pluies au printemps et à l'été 1993 ont inondé des zones dans tout le Midwest des États-Unis, conduisant le gouvernement fédéral à déclarer 500 comtés dans neuf États zones sinistrées majeures. Pour comprendre le fonctionnement des inondations, vous devez savoir quelque chose sur le comportement de l'eau sur notre planète. La quantité totale d'eau sur Terre est restée assez constante pendant des millions d'années (bien que sa distribution ait considérablement varié au cours de cette période). Tous les jours, une très petite quantité d'eau est perdue dans l'atmosphère, où les rayons ultraviolets intenses peuvent briser une molécule d'eau, mais de l'eau nouvelle est également émise de l'intérieur de la Terre, par l'activité volcanique. La quantité d'eau qui est créée et la quantité qui est perdue sont à peu près égales.
À n'importe quel moment, ce volume d'eau se présente sous de nombreuses formes différentes. Il peut être liquide, comme dans les océans, rivières et pluie; solide, comme dans les glaciers des pôles Nord et Sud; ou gazeux, comme dans la vapeur d'eau invisible dans l'air. L'eau change d'état en état lorsqu'elle est déplacée autour de la planète par courants de vent . Les courants de vent sont générés par l'activité de chauffage du soleil. Le soleil brille plus sur la zone autour de l'équateur terrestre que sur les zones plus au nord et au sud, provoquant un écart de chaleur à la surface du globe. Dans les régions plus chaudes, l'air chaud monte dans l'atmosphère, tirant de l'air plus frais dans l'espace libéré. Dans les régions plus froides, les puits d'air froid, tirant de l'air plus chaud dans l'espace libéré. La rotation de la Terre rompt ce cycle, donc il y en a plusieurs, cycles de courant d'air plus petits tout au long du globe.
Poussé par ces cycles de courant d'air, L'approvisionnement en eau de la Terre suit un cycle qui lui est propre. Quand le soleil réchauffe les océans, eau liquide de la surface de l'océan s'évapore en vapeur d'eau dans l'air. Le soleil chauffe cet air (vapeur d'eau et tout) pour qu'il s'élève dans l'atmosphère et soit entraîné par les courants du vent. Au fur et à mesure que cette vapeur d'eau monte, il se refroidit à nouveau, condensation en gouttelettes d'eau liquide (ou en cristaux de glace solide). Les collections de ces gouttelettes sont appelées des nuages . Si un nuage se déplace dans un environnement plus frais, plus d'eau peut se condenser sur ces gouttelettes. Si suffisamment d'eau s'accumule de cette manière, les gouttelettes deviennent suffisamment lourdes pour tomber dans l'air précipitation (pluie, neiger, grésil ou grêle). Une partie de cette eau s'accumule en grande quantité, réservoirs souterrains, mais la plupart forment des rivières et des ruisseaux qui se jettent dans les océans, ramener l'eau à son point de départ.
Globalement, les courants de vent dans l'atmosphère sont assez constants. A n'importe quel moment de l'année, les courants ont tendance à se déplacer d'une certaine manière à travers le globe. Par conséquent, des endroits spécifiques connaissent généralement le même type de conditions météorologiques d'une année à l'autre. Mais au quotidien, le temps n'est pas si prévisible. Les courants de vent et les précipitations sont affectés par de nombreux facteurs, principalement la géographie et les conditions météorologiques voisines. Un grand nombre de facteurs se combinent d'une infinie variété de façons, produire toutes sortes de conditions météorologiques. Parfois, ces facteurs interagissent de telle sorte qu'un volume atypique d'eau liquide s'accumule dans une zone. Par exemple, les conditions provoquent parfois la formation d'un ouragan, qui déverse une grande quantité de pluie partout où elle passe. Si un ouragan s'attarde sur une région, ou plusieurs ouragans se déplacent dans la région, la terre reçoit beaucoup plus de précipitations que la normale.
En 1927, le fleuve Mississippi a débordé, inondant de nombreuses villes le long de sa côte. Photo avec l'aimable autorisation de la NOAA Étant donné que les cours d'eau se forment lentement au fil du temps, leur taille est proportionnelle à la quantité d'eau qui normalement s'accumule dans cette zone. Lorsqu'il y a soudainement un volume d'eau beaucoup plus important, le débordement normal des cours d'eau, et l'eau se répand sur les terres environnantes. À son niveau le plus élémentaire, c'est ce qu'est une inondation -- une accumulation anormale d'eau dans une zone de terre.
Une série de tempêtes apportant des quantités massives de pluie est la cause la plus fréquente d'inondation, mais il y en a d'autres. Dans la section suivante, nous allons examiner certaines des façons dont les inondations commencent, ainsi que certains des facteurs qui déterminent leur ampleur.
De fortes pluies au printemps 2001 ont inondé Davenport, Iowa. Jusqu'à ce que les eaux se soient calmées, les habitants devaient se déplacer en ville en barque. Photo d'actualité de la FEMA Dans la dernière section, nous avons vu que les inondations se produisent lorsqu'un volume d'eau atypique s'accumule dans une zone. Cela peut arriver de plusieurs manières, et il y a un large éventail d'événements qui se produisent quand c'est le cas.
Le type d'inondation que la plupart des gens connaissent se produit lorsqu'un nombre inhabituellement élevé de pluies torrentielles frappe une zone dans un laps de temps assez court. Dans ce cas, les rivières et ruisseaux qui détournent l'eau vers l'océan sont tout simplement submergés. Les températures variables des différentes saisons entraînent des conditions météorologiques différentes. En hiver, par exemple, l'air au-dessus de l'océan pourrait être plus chaud que l'air au-dessus de la terre, provoquant le déplacement du vent de la terre vers la mer. Mais en été, l'air au-dessus de la terre se réchauffe, devenant plus chaud que l'air au-dessus de l'océan. Cela provoque l'inversion du courant du vent, de sorte que plus d'eau de l'océan est captée et transportée sur la terre. Cette mousson système éolien peut provoquer une période de pluie intense qui est complètement en décalage avec le climat le reste de l'année. Dans certaines régions, cette inondation peut être aggravée par un excès d'eau provenant de la fonte des neiges.
Lors des inondations de 1993, bénévoles à Sainte-Geneviève, Missouri, remplis de sacs de sable pour construire des digues improvisées contre les inondations. Photo d'actualité de la FEMA L'exemple le plus connu d'inondations saisonnières est peut-être l'expansion annuelle du Nil en Égypte. Dans l'Egypte ancienne, les pluies de mousson à la source de la rivière feraient s'étendre le cours d'eau sur une bonne distance pendant l'été. Dans ce cas, l'inondation n'était pas une catastrophe, mais une aubaine. L'expansion des eaux laisserait un limon fertile tout le long des rives du fleuve, faisant de la région une terre agricole idéale une fois que la rivière s'était à nouveau affaissée. C'est l'un des principaux facteurs qui ont permis à la civilisation de prospérer dans le désert égyptien. Ces jours, la rivière est bloquée par un barrage en amont, qui recueille la pluie d'été et la distribue tout au long de l'année. Cela a prolongé la saison de plantation afin que les fermes égyptiennes puissent cultiver toute l'année.
Une autre source courante d'inondation est l'activité de marée inhabituelle qui étend la portée de l'océan plus loin à l'intérieur des terres que la normale. Cela pourrait être causé par des vents particuliers qui poussent l'eau de l'océan dans une direction inhabituelle. Elle peut aussi être causée par tsunamis , grandes vagues dans l'océan déclenchées par un déplacement de la croûte terrestre.
Centre-ville de Johnstown, Pennsylvanie, après l'inondation désastreuse de 1889. En plus de détruire Johnstown, le mur d'eau a également inondé les villes plus en aval, ' y compris Washington, D.C. Photo avec l'aimable autorisation de la NOAA Photo avec l'aimable autorisation de la NOAA 
Centre-ville de Johnstown, Pennsylvanie, après l'inondation désastreuse de 1889. En plus de détruire Johnstown, le mur d'eau a également inondé les villes plus en aval, ' y compris Washington, D.C. Photo avec l'aimable autorisation de la NOAA Photo avec l'aimable autorisation de la NOAA Des inondations peuvent également se produire lorsqu'un endiguer pauses. Nous construisons des barrages pour modifier le débit des rivières en fonction de nos propres besoins. Essentiellement, le barrage recueille l'eau de la rivière dans un grand réservoir afin que nous puissions décider quand augmenter ou diminuer le débit de la rivière, plutôt que de laisser la nature décider. Les ingénieurs construisent des barrages qui résisteront à toute quantité d'eau susceptible de s'accumuler. Parfois, cependant, plus d'eau s'accumule que prévu par les ingénieurs, et la structure du barrage se brise sous la pression. Quand cela arrive, une quantité massive d'eau est libérée d'un seul coup, provoquant un violent "mur" d'eau à travers la terre. En 1889, une telle inondation s'est produite à Johnstown, Pennsylvanie. Les habitants ont été prévenus de l'arrivée du déluge, mais beaucoup ont rejeté l'alerte comme une panique infondée. Quand le mur d'eau impétueux a frappé, plus de 2, 000 personnes ont été tuées en quelques minutes seulement.
La gravité d'une inondation ne dépend pas seulement de la quantité d'eau qui s'accumule au cours d'une période donnée, mais aussi sur la capacité du territoire à faire face à cette eau. Comme nous l'avons vu, un élément de ceci est la taille des rivières et des ruisseaux dans une région. Mais un facteur tout aussi important est la pouvoir absorbant . Quand il pleut, le sol agit comme une sorte d'éponge. Quand la terre est saturé -- C'est, a absorbé toute l'eau possible - toute l'eau qui s'accumule doit s'écouler ruissellement .
Certains matériaux se saturent beaucoup plus rapidement que d'autres. Pour voir comment cela fonctionne, Il suffit de prendre un seau d'eau à l'extérieur et d'essayer de mouiller diverses surfaces. Le sol au milieu de la forêt est une excellente éponge. Vous pourriez y verser plusieurs seaux d'eau et cela absorberait l'eau tout de suite. La roche n'est pas si absorbante - elle ne semble pas du tout absorber d'eau. L'argile dure se situe quelque part entre les deux. Généralement, le sol qui a été travaillé pour les cultures est moins absorbant que les terres non cultivées, les zones agricoles peuvent donc être plus susceptibles d'être inondées que les zones naturelles.
L'une des surfaces les moins absorbantes est le béton. Dans la section suivante, on verra comme du concret, l'asphalte et d'autres constructions humaines peuvent affecter les inondations.
Rues inondées à Sainte-Geneviève, Missouri. La petite ville était l'une des nombreuses villes du Midwest dévastées par les inondations de l'été 1993. FEMA News Photo Dans la dernière section, nous avons vu que le degré d'inondation est déterminé par la quantité d'eau qui s'accumule dans une zone, ainsi que la nature de la surface terrestre. Au fur et à mesure que la civilisation s'est étendue, les êtres humains ont modifié le paysage de plusieurs manières. Dans le monde occidental, l'un des changements les plus importants a été de recouvrir le sol d'asphalte et de béton. Évidemment, ces surfaces ne sont pas les meilleures éponges :presque toute la pluie qui s'accumule devient du ruissellement. Dans une zone industrialisée sans un bon système de drainage, il se peut qu'il ne faille pas beaucoup de pluie pour provoquer des inondations importantes.
Certaines villes, comme Los Angeles, ont construit des canaux de secours en béton pour éviter ce problème. Quand il pleut beaucoup, l'eau s'écoule dans ces canaux, qui serpentent hors de la ville où l'eau peut être mieux absorbée. Ces types de systèmes peuvent provoquer des inondations plus loin sur la ligne, toutefois. Lorsque vous couvrez une zone de béton et d'asphalte, vous coupez essentiellement une partie de l'éponge naturelle de la Terre, le reste de l'éponge a donc beaucoup plus d'eau à traiter.
Un problème similaire peut survenir avec digues , de grands murs construits le long des rivières pour les empêcher de déborder. Ces structures prolongent les berges naturelles de la rivière afin que beaucoup plus d'eau puisse la traverser. Mais alors qu'ils peuvent être efficaces pour garder l'eau hors d'une zone, ils aggravent généralement les problèmes pour une zone en aval, où il n'y a pas de digues. Cette zone reçoit toutes les eaux de crue qui se seraient propagées plus loin en amont de la rivière. Un autre danger des digues est que, comme des barrages, ils peuvent casser. Quand cela arrive, une grande quantité d'eau s'écoule sur le terrain en peu de temps. Cela peut provoquer certaines des conditions d'inondation les plus dangereuses.
Murs brise-lames dans le Maryland, construit pour ralentir l'érosion des plages Photo avec l'aimable autorisation de la NOAA Les gens n'ont pas eu beaucoup de succès à contrôler les inondations le long des côtes. L'excès d'eau dans ces zones est particulièrement destructeur pour les structures artificielles en raison de l'érosion qu'elle provoque. Une méthode pour contrôler cette érosion consiste à construire des clôtures et des murs là où l'eau rencontre la terre. Cela maintient la puissance des vagues à distance, afin qu'ils n'usent pas la plage. Mais les structures interfèrent également avec le processus de formation des plages. Lorsque vous empêchez l'eau de se déplacer contre la côte, l'océan ne peut pas distribuer le sable et vous n'obtenez pas de belles plages.
Un autre problème avec les clôtures et les murs est qu'ils ne peuvent pas faire grand-chose. Fondamentalement, les plages changent d'environnement, façonné par la force irrésistible de l'océan. Elles sont, par leur nature même, supposé être érodé et déplacé par l'action dynamique des vagues. Les inondations font partie intégrante de ce processus, et continuera très probablement de l'être, quoi que nous fassions.
Une digue le long du fleuve Mississippi, pendant la grande inondation de 1927 Photo avec l'aimable autorisation de la NOAA La même chose peut être dite pour de nombreuses régions de l'intérieur. Alors qu'une rivière peut nous apparaître comme une étable, élément inamovible du paysage, c'est vraiment un vibrant, entité dynamique. C'est particulièrement vrai des grands fleuves, comme le Mississippi aux États-Unis et le Yangtze et Huang He en Chine. Heures supplémentaires, ces cours d'eau s'étendent, changer radicalement leur chemin et peut même changer la direction du flux. Pour cette raison, le terrain autour des rives d'une rivière est très sensible aux inondations.
Malheureusement, les rivières sont aussi des attraits naturels pour la civilisation. Entre autres, ils fournissent un approvisionnement constant en eau, des sols riches et un moyen de transport facile. Lorsque le niveau d'eau est bas, les gens construisent tout le long de ses rives et profitent de tous ses avantages. A un moment donné, il est temps que l'eau se déplace, et les gens qui ont construit le long des plaines inondables découvrent rapidement qu'ils vivent sur un sol insalubre. S'il y a d'importants travaux de construction dans ces zones, les dommages causés par les inondations peuvent être dévastateurs.
Dans la section suivante, nous examinerons les différents types de dommages causés par les inondations pour voir comment l'eau ordinaire peut être une force dévastatrice.
Voitures empilées par une crue éclair de 1972 à Rapid City, Dakota du Sud. Photo avec l'aimable autorisation de la NOAA Les pires dégâts des inondations, la perte de vies et de maisons, est principalement causée par la force pure de l'eau qui coule. Dans une inondation, deux pieds (61 cm) d'eau peuvent se déplacer avec suffisamment de force pour laver une voiture, et 6 pouces (15 cm) d'eau peuvent vous faire tomber. Il peut sembler surprenant que l'eau, même beaucoup d'eau, peut emballer un tel coup. Après tout, vous pouvez nager paisiblement dans l'océan sans être renversé, et c'est une énorme quantité d'eau en mouvement. Et dans la plupart des cas, une rivière qui coule n'est pas assez forte pour vous renverser. Alors pourquoi les eaux de crue se comportent-elles différemment ?
Une maison qui a été emportée en aval par les inondations de 1997 à Arboga, Californie Photo avec l'aimable autorisation de la NOAA Les eaux de crue sont plus dangereuses car elles peuvent appliquer beaucoup plus de pression qu'une rivière ordinaire ou une mer calme. Cela est dû aux énormes différences de volume d'eau qui existent lors de nombreuses inondations. Dans une inondation, beaucoup d'eau peut s'accumuler dans une zone alors qu'il n'y a pratiquement pas d'eau dans une autre zone. L'eau est assez lourde, donc ça bouge très vite pour "trouver son propre niveau". Plus la différence entre les volumes d'eau sur une zone est grande, plus la force de mouvement est grande. Mais à un moment donné, l'eau n'a pas l'air si profonde, et ne semble donc pas particulièrement dangereux - jusqu'à ce qu'il soit trop tard. Près de la moitié de tous les décès dus aux inondations sont dus à des personnes qui tentent de conduire leur voiture dans des eaux tumultueuses. Il y a beaucoup plus d'eau dans l'océan que dans une inondation, mais il ne nous renverse pas car il est assez uniformément réparti - l'eau dans une mer calme ne se précipite pas pour trouver son propre niveau.
Les inondations les plus dangereuses sont crues éclair , qui sont causés par un coup, accumulation intense d'eau. Les crues éclair frappent une zone peu de temps après que l'eau commence à s'accumuler (que ce soit à cause d'une pluie excessive ou d'une autre cause), donc la plupart du temps, les gens ne les voient pas venir. Comme il y a beaucoup d'eau collectée dans une zone, les eaux de crue éclair ont tendance à se déplacer avec beaucoup de force, frapper les gens, voitures et même maisons à l'écart. Les crues éclair peuvent être particulièrement dévastatrices lorsqu'un orage violent déverse un volume élevé de pluie sur une montagne. L'eau descend la montagne à une vitesse énorme, labourer à travers quoi que ce soit dans les vallées ci-dessous.
Une remorque, voiture et poteau téléphonique entassés par une inondation de 1977 en Géorgie Photo gracieuseté de la NOAA L'une des pires crues éclair de l'histoire des États-Unis s'est produite en 1976, dans le canyon Big Thompson, Colorado. En moins de cinq heures, les orages dans les régions voisines ont déversé plus de pluie que la région n'en connaît habituellement en un an. La rivière Big Thompson, normalement un peu profond, voie navigable lente, brusquement transformé en un torrent imparable, déchargement 233, 000 gallons (882, 000 L) d'eau dans le canyon chaque seconde. Des milliers de campeurs s'étaient rassemblés dans le canyon pour célébrer le centenaire de l'État du Colorado. L'inondation s'est produite si rapidement qu'il n'y avait pas eu le temps d'émettre un avertissement. Quand il a frappé, des centaines de personnes ont été blessées, et 139 ont été tués.
Un type de dommage moins catastrophique est la simple humidité. La plupart des bâtiments peuvent protéger de la pluie, mais ils ne sont pas construits pour être étanches. Si le niveau d'eau est suffisamment élevé, des tonnes d'eau s'infiltrent dans les maisons, tout tremper. Mais dans la plupart des cas, l'élément dommageable majeur n'est pas l'eau elle-même, mais la boue qu'il apporte avec lui. Au fur et à mesure que l'eau coule sur le paysage, il ramasse beaucoup de déchets. Quand le déluge est passé, le niveau de l'eau baisse et tout finit par se dessécher, mais la boue et les débris restent.
Les secouristes luttent en amont contre les eaux tumultueuses lors d'une crue éclair de 1975 qui a frappé Rockville, Maryland. Photo avec l'aimable autorisation de la NOAA En 1966, une grosse tempête a inondé l'Arno, une rivière italienne qui traverse la ville de Florence. La petite ville, l'une des capitales mondiales de l'art, a été envahi par l'eau, boue et bave en général. Outre les pertes en vies humaines et les dommages aux bâtiments, il y avait beaucoup de dommages à la collection d'art de la ville. La boue et la boue recouvraient presque tout ce qui était stocké dans les sous-sols et les pièces au rez-de-chaussée de la ville. Grâce à de nombreuses années de travail, les scientifiques et les historiens de l'art ont réussi à remettre en bon état la plupart des artefacts endommagés.
Une autre sorte de dommages causés par les inondations est la propagation de maladies. Lorsque l'eau s'écoule sur une zone, il peut ramasser toutes sortes de produits chimiques et de déchets, conduisant à des conditions extrêmement insalubres. Essentiellement, tout et tout le monde dans une inondation flotte dans une grande soupe. Bien que les maladies ne soient généralement pas créées par ces conditions, ils sont plus facilement transmissibles (la plupart des maladies se propagent plus facilement par l'eau que par l'air). Si vous êtes dans une zone inondée, il est très important de ne boire que de l'eau en bouteille ou bouillie et de respecter les autres directives d'hygiène. Pour en savoir plus sur ce qu'il faut faire en cas d'inondation, consultez ce guide publié par le Center for Disease Control.
Nous ne pourrons jamais arrêter les inondations. C'est un élément incontournable du système météorologique complexe de notre atmosphère. Nous pouvons, cependant, travailler pour minimiser les dommages causés par les inondations, en construisant des barrages sophistiqués, digues et systèmes de canaux. Mais le meilleur moyen d'éviter les dommages causés par les inondations peut être de se retirer complètement des zones sujettes aux inondations. Comme pour de nombreux phénomènes naturels, la réaction la plus sensée aux inondations peut être de s'écarter.
