L'eau est l'une des choses les plus utiles sur Terre. Nous le buvons, le nettoyons avec et l'utilisons pour cuisiner des aliments. La plupart du temps, elle est entièrement bénigne. Mais en quantité suffisante, le même produit que nous utilisons pour rincer une brosse à dents peut renverser des voitures, démolir des maisons et même tuer.
Les inondations ont coûté la vie à des millions de personnes rien qu’au cours des cent dernières années, plus que tout autre phénomène météorologique. Comme en témoignent les catastrophes depuis l’ouragan Katrina à la Nouvelle-Orléans jusqu’aux moussons de 2022 au Pakistan, les inondations peuvent provoquer des dégâts considérables. Mais qu'est-ce qu'une inondation , exactement ?
Dans cet article, nous découvrirons ce qui fait que l'eau change de caractère si rapidement et ce qui se passe lorsque cela se produit.
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Pour comprendre le fonctionnement des inondations, il faut connaître le comportement de l’eau sur notre planète. La quantité totale d’eau sur Terre est restée relativement constante depuis des millions d’années (même si sa répartition a considérablement varié au cours de cette période). Chaque jour, une très petite quantité d’eau est perdue dans les hautes atmosphères, où les rayons ultraviolets intenses peuvent briser une molécule d’eau, mais de l’eau nouvelle est également émise depuis la partie intérieure de la Terre, par l’activité volcanique. La quantité d'eau créée et la quantité perdue sont à peu près égales.
À tout moment, ce volume d’eau existe sous de nombreuses formes différentes. Il peut être liquide, comme les océans, les rivières et la 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 à mesure que les courants de vent la déplacent autour de la planète.
L'activité chauffante du soleil génère des courants de vent. Le soleil brille davantage sur la zone autour de l'équateur terrestre que sur les zones situées 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, entraînant l’air plus froid vers l’espace libéré. Dans les régions plus froides, l’air froid descend, entraînant l’air plus chaud vers la zone libérée. La rotation de la Terre interrompt ce cycle, il existe donc plusieurs cycles de courants d'air plus petits tout au long du globe.
Poussés par ces cycles de courants d’air, les réserves d’eau de la Terre évoluent selon leur propre cycle. Lorsque le soleil réchauffe les océans, l'eau liquide de la surface des océans s'évapore en vapeur d'eau présente dans l'air. Le soleil réchauffe cet air (vapeur d'eau et tout), qui monte dans l'atmosphère, entraîné par les courants de vent.
À mesure que cette vapeur d’eau monte, elle se refroidit à nouveau et se condense en gouttelettes d’eau liquide (ou cristaux de glace solide). Les collections de ces gouttelettes sont appelées nuages. Plus d'eau peut se condenser sur ces gouttelettes si un nuage se déplace vers un environnement plus froid.
Si suffisamment d’eau s’accumule de cette manière, les gouttelettes deviennent suffisamment lourdes pour tomber dans l’air sous forme de précipitations (pluie, neige, grésil ou grêle). Une partie de cette eau s'accumule dans de grands réservoirs souterrains, mais la plupart forment des rivières et des ruisseaux qui se jettent dans les océans, ramenant l'eau à son point de départ.
Dans l’ensemble, les courants de vent dans l’atmosphère sont relativement constants. Par conséquent, des endroits spécifiques connaissent généralement les mêmes conditions météorologiques d’année en année. Cependant, le changement climatique a conduit à des conditions météorologiques plus extrêmes et moins prévisibles.
Étant donné que les cours d’eau se forment lentement au fil du temps, leur taille est proportionnelle à la quantité d’eau qui s’accumule normalement dans cette zone. Lorsqu'il y a soudainement un volume d'eau beaucoup plus important, les cours d'eau normaux débordent et l'eau se répand sur les terres environnantes.
À son niveau le plus élémentaire, une inondation est 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 des inondations, mais il en existe d'autres.
Le type d’inondation que la plupart des gens connaissent se produit lorsqu’un nombre inhabituellement important de pluies torrentielles frappent une zone sur une période relativement courte. Dans ce cas, les rivières et les ruisseaux qui détournent l'eau vers l'océan sont tout simplement submergés.
Les températures variables selon les saisons entraînent des conditions météorologiques différentes. En hiver, par exemple, l'air au-dessus de l'océan peut être plus chaud que l'air au-dessus de la terre, ce qui entraîne 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 éolien, captant davantage d’eau de l’île océanique et la transportant sur la terre ferme. Ce système de vent de mousson peut provoquer des pluies intenses totalement en décalage avec le climat du reste de l’année. Dans certaines régions, l'excès d'eau dû à la fonte des neiges aggrave les inondations de mousson.
L’exemple le plus connu d’inondations saisonnières est l’expansion annuelle du Nil en Égypte. Dans l'Égypte ancienne, les pluies de mousson à la source du fleuve provoquaient une extension significative du cours d'eau au cours de l'été. Dans ce cas, les inondations prévisibles n’étaient pas une catastrophe mais une aubaine.
L'expansion des eaux laisserait du limon fertile tout au long des rives de la rivière, faisant de la région une terre agricole idéale une fois que la rivière se serait à nouveau calmée. Les inondations régulières sont l'un des principaux facteurs qui ont permis à la civilisation de prospérer dans le désert égyptien.
De nos jours, un barrage bloque la rivière, récupérant la pluie d'été et la distribuant tout au long de l'année. Le barrage a prolongé la saison des semis afin que les fermes égyptiennes puissent cultiver toute l'année.
Une autre cause fréquente d'inondations est l'activité inhabituelle des marées qui étend la portée de l'océan plus à l'intérieur des terres que d'habitude. Les inondations de marée peuvent résulter de vents particuliers qui poussent l'eau de l'océan dans une direction inhabituelle ou de tsunamis, de grosses vagues dans l'océan déclenchées par un déplacement de la croûte terrestre.
Parfois, des inondations se produisent lors de la rupture d’un barrage. Nous construisons des barrages pour modifier le débit des rivières. Fondamentalement, le barrage collecte 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, plus d’eau s’accumule que ce que prévoyaient les ingénieurs et la structure du barrage se brise sous la pression. Lorsque cela se produit, une quantité massive d'eau est libérée d'un seul coup, provoquant un violent « mur » d'eau qui traverse la terre.
En 1889, une telle inondation s'est produite à Johnstown, en Pennsylvanie. De nombreux citadins ont rejeté l'avertissement d'inondation en le qualifiant de panique infondée. Ainsi, lorsque le mur d'eau s'est produit, plus de 2 000 personnes ont été tuées en seulement quelques minutes.
La gravité d'une inondation dépend non seulement de la quantité d'eau qui s'accumule au cours d'une période donnée, mais également de la capacité du territoire à gérer cette eau. Un élément en est la taille des rivières et des ruisseaux dans une zone donnée. Mais un facteur tout aussi important est la capacité d'absorption du terrain.
Lorsqu’il pleut, le sol agit comme une éponge. Lorsque la terre est saturée, c'est-à-dire qu'elle a absorbé toute l'eau possible, toute l'eau qui s'accumule doit s'écouler sous forme de ruissellement.
Certains matériaux se saturent beaucoup plus rapidement que d’autres. Pour voir comment cela fonctionne, sortez simplement un seau d’eau et essayez de mouiller diverses surfaces. Le sol en pleine forêt est une excellente éponge. Vous pourriez y verser plusieurs seaux d'eau, et cela absorberait l'eau jusqu'au bout.
La roche n'est pas très absorbante :elle ne semble pas absorber l'eau. L'argile dure se situe quelque part entre les deux.
En général, le sol labouré pour les cultures est moins absorbant que les terres non cultivées, de sorte que les zones agricoles sont plus susceptibles d'être inondées que les zones naturelles. L'une des surfaces les moins absorbantes est le béton.
Selon le Fonds des Nations Unies pour la population, plus de la moitié de la population mondiale vit en zone urbaine. L'urbanisation modifie le paysage de plusieurs manières, notamment en recouvrant le sol d'asphalte et de béton.
Ces surfaces ne sont pas les meilleures éponges qui soient :presque toute la pluie accumulée devient un ruissellement. Dans une zone industrialisée dépourvue d'un bon système de drainage, il ne faudra peut-être 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. Pendant les périodes de fortes pluies, l'eau s'écoule dans ces canaux, qui serpentent hors de la ville vers des zones ayant de plus grandes capacités d'absorption.
Ces types de systèmes peuvent toutefois provoquer des inondations plus tard. Lorsque vous recouvrez une zone de béton et d'asphalte, vous coupez essentiellement une partie de l'éponge naturelle de la Terre, de sorte que le reste de l'éponge a beaucoup plus d'eau à traiter.
Un problème similaire peut survenir avec les digues, ces 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 y circuler. Mais même s'ils peuvent être efficaces pour empêcher l'eau d'entrer dans une zone, ils aggravent généralement les problèmes dans un endroit plus éloigné où il n'y a pas de digues.
Cette zone reçoit toutes les eaux de crue qui se seraient propagées plus en amont. Un autre danger des digues est que, comme les barrages, elles peuvent se rompre. Lorsque cela se produit, une grande quantité d’eau s’écoule sur le sol en peu de temps. Les digues brisées peuvent provoquer certaines des conditions d'inondation les plus dangereuses.
Les gens n’ont pas encore réussi à contrôler les inondations le long des côtes. L'excès d'eau dans ces zones est particulièrement destructeur pour les structures manufacturées en raison de l'érosion qu'il provoque.
Une méthode pour contrôler cette érosion consiste à construire des clôtures et des murs là où l'eau rencontre la terre, en gardant la puissance des vagues à distance afin qu'elles n'épuisent pas la plage.
Cependant, 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 sont des environnements changeants façonnés par la force écrasante de l'océan.
Les plages sont, de par leur nature même, supposées être érodé et déplacé par l’action dynamique des vagues. Les inondations font régulièrement partie de ce processus et continueront probablement de l'être, quoi que nous fassions.
Même si une rivière peut nous apparaître comme un élément stable et immobile du paysage, il s’agit en réalité d’une entité vibrante et dynamique. Cela est particulièrement vrai pour les grands fleuves, comme le Mississippi aux États-Unis et le Yangtze et le Huang He en Chine. Au fil du temps, ces cours d’eau se dilatent, modifient considérablement leur trajectoire et peuvent même changer la direction de leur écoulement. Pour cette raison, les terres situées autour des rives d'une rivière sont très sensibles aux inondations.
Malheureusement, les rivières sont aussi des attraits naturels pour la civilisation. Entre autres choses, ils assurent un approvisionnement constant en eau, des sols riches et un transport facile. Lorsque le niveau de l'eau est bas, les gens construisent tout le long de ses berges et profitent de tous ses bienfaits.
À un moment donné, il est temps que l’eau change et les gens qui ont construit le long des plaines inondables découvrent rapidement qu’ils vivent sur un sol insalubre. Les dégâts causés par les inondations peuvent être dévastateurs s'il y a des travaux de construction importants dans ces zones.
Les dégâts les plus graves causés par les inondations – les pertes en vies humaines et en habitations – sont causés principalement par la simple force de l’eau qui coule. Lors d'une inondation, 2 pieds (61 cm) d'eau peuvent se déplacer avec suffisamment de force pour emporter une voiture, et 6 pouces (15 cm) d'eau peuvent vous faire tomber.
Il peut sembler surprenant que l’eau, même une grande quantité d’eau, puisse produire un tel coup. Après tout, vous pouvez nager paisiblement dans l’océan sans être renversé, et cela représente une énorme quantité d’eau en mouvement. Et dans la plupart des cas, une rivière qui coule n'est pas assez puissante pour vous renverser.
Alors pourquoi les eaux de crue se comportent-elles différemment ?
Les eaux de crue sont plus dangereuses car elles peuvent exercer une pression beaucoup plus importante qu’une rivière ordinaire ou une mer calme. Cela est dû aux énormes différences de volume d’eau qui existent lors de nombreuses inondations. Lors d'une inondation, une grande quantité 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, elle se déplace donc très rapidement 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 ne semble pas si profonde et ne semble donc pas particulièrement dangereuse, 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 lors d'une crue, mais elle ne nous renverse pas car elle est répartie assez uniformément :l'eau dans une mer calme ne se précipite pas pour trouver son propre niveau.
Les inondations les plus dangereuses sont les crues soudaines, provoquées par une accumulation soudaine et 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 de pluies excessives ou d'une autre cause), de sorte que la plupart du temps, les gens ne les voient pas arriver. Puisqu'il y a une grande quantité d'eau collectée dans une zone, les eaux des crues soudaines ont tendance à se déplacer avec beaucoup de force, projetant les personnes, les voitures et même les maisons à l'écart.
Les crues soudaines peuvent être particulièrement dévastatrices lorsqu’un violent orage déverse un volume important de pluie sur une montagne. L'eau descend la montagne à une vitesse fulgurante, traversant tout ce qui se trouve dans les vallées en contrebas.
L’une des pires crues soudaines de l’histoire des États-Unis s’est produite en 1976, à Big Thompson Canyon, au Colorado. En moins de cinq heures, des orages dans les zones voisines ont déversé plus de pluie que la région n'en reçoit habituellement en un an.
La rivière Big Thompson, normalement un cours d'eau peu profond et lent, s'est brusquement transformée en un torrent imparable, déversant 233 000 gallons (882 000 litres) 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’onde de tempête s’est produite si rapidement qu’on n’a pas eu le temps d’émettre un avertissement de crue soudaine. Lorsqu'il a frappé, des centaines de personnes ont été blessées et 139 ont été tuées.
Un type de dommage moins catastrophique est la simple humidité. La plupart des bâtiments peuvent résister à la pluie, mais ils ne sont pas construits pour être étanches. Si le niveau de l’eau est suffisamment élevé, une grande quantité d’eau s’infiltre dans les maisons et détrempe tout. Mais dans la plupart des cas, le principal élément dommageable n'est pas l'eau elle-même, mais la boue qu'elle entraîne.
Lorsque l’eau coule dans le paysage, elle ramasse beaucoup de déchets. Une fois la crue terminée, le niveau de l'eau baisse et tout finit par sécher, mais la boue et les débris restent.
En 1966, une violente tempête a inondé l’Arno, un fleuve italien qui traverse la ville de Florence. La petite ville, l'une des capitales artistiques du monde, était envahie par l'eau, la boue et la bave. Outre les pertes en vies humaines et les dégâts causés aux bâtiments, la collection d'art de la ville a également subi de nombreux dégâts.
La boue et la bave recouvraient presque tout ce qui était stocké dans les sous-sols et les pièces du 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.
Un autre type de dégâts causés par les inondations est la propagation des maladies. Lorsque l’eau coule sur une zone, elle 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 seule grande soupe.
Bien que les maladies ne soient généralement pas créées par ces conditions, elles sont plus facilement transmissibles (la plupart des maladies se propagent plus facilement par l'eau que par l'air).
Si vous vous trouvez dans une zone inondée, il est très important de boire uniquement de l'eau en bouteille ou bouillie et de respecter les autres directives sanitaires. 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 inévitable du système météorologique complexe de notre atmosphère. Nous pouvons cependant travailler à minimiser les dommages causés par les inondations, en construisant des barrages, des digues et des systèmes de canaux sophistiqués.
Mais la meilleure façon d’éviter les dégâts causés par les inondations pourrait être de se retirer complètement des zones sujettes aux inondations. Comme pour de nombreux phénomènes naturels, la réaction la plus sensée face à une inondation peut être de s'écarter.
