Des villes du sud telles que Houston et Tampa, qui ont fait face à la colère des ouragans Harvey et Irma, respectivement, ne sont peut-être pas les seuls environnements urbains vulnérables aux conditions météorologiques extrêmes. Les villes du nord sont également confrontées au risque d'inondations alors que les températures mondiales continuent de se réchauffer.

En réalité, il a été constaté que des températures plus élevées affectent de manière disproportionnée les terres du nord, en particulier l'Arctique, qui a déjà subi les conséquences du changement climatique.

Une nouvelle étude d'un groupe de chercheurs internationaux, dont Joe McFadden de l'UC Santa Barbara, combine observations et modélisation pour évaluer l'impact du climat et de l'urbanisation sur le cycle hydrologique à travers les saisons distinctes dans quatre villes à climat froid en Europe et en Amérique du Nord. Leurs découvertes paraissent dans la revue Rapports scientifiques .

"En général, la quantité de précipitations augmente mais aussi le type de précipitations change, " a déclaré McFadden, professeur agrégé au Département de géographie de l'UCSB. « Alors que davantage de précipitations peuvent tomber en un an, il arrive sous forme de pluie plutôt que de neige car les températures augmentent. Une période plus courte couverte par la neige, plus de pluie printanière et une fonte des neiges plus rapide peuvent se combiner pour libérer de grandes quantités de ruissellement qui ont le potentiel de stresser les systèmes hydrologiques urbains et de provoquer des inondations dans les zones urbaines. »

Les scientifiques ont utilisé des mesures prises à Minneapolis-St.Paul, Minnesota; Montréal, Canada; Bâle, La Suisse; et Helsinki, Finlande. L'auteur principal, Leena Järvi, de l'Université d'Helsinki, a associé ceux-ci à un modèle hydrologique urbain - le Surface Urban Energy and Water Balance Scheme (SUEWS) - pour effectuer une analyse pluriannuelle. Les enquêteurs ont découvert qu'après la fonte des neiges, le ruissellement urbain redevient fortement contrôlé par la proportion de surfaces bâties/surfaces végétalisées, qui peut absorber l'eau. Cependant en hiver, la présence de neige masque cette influence.

Bâle avait plus de 80 pour cent de surfaces imperméables, alors que le site américain - une première banlieue périphérique à Minneapolis-St.Paul - avait la plus faible quantité de surface imperméable, environ 10 pour cent.

"Combiner mesures et modélisation de cette manière est très précieux car cela nous donne un point de départ pour comparer différentes villes, les gradations entre la ville et la banlieue ou les évolutions de la ville au fur et à mesure de sa croissance, " a déclaré McFadden. " Une fois que nous aurons compris comment cela fonctionne, cette connaissance est transférable et peut être utilisée pour comprendre d'autres problèmes."

Selon McFadden, non seulement cette analyse démontre que le climat hivernal peut être important pour les villes nordiques, il montre également les effets en termes de risques d'inondation. Cependant, il a noté, la façon dont cela se déroule au sein de chaque ville est une interaction complexe.

"Nous avons montré que le modèle représente fidèlement ce que nous avons mesuré dans les villes, donc maintenant nous pouvons l'utiliser pour mener des études de sensibilité, où une seule variable - le pourcentage de la ville couverte par des matériaux imperméables par rapport aux matériaux perméables - change, " dit-il. " Ensuite, nous pouvons examiner comment la fonte de la neige et le ruissellement changent à la lumière du pourcentage de la surface imperméable de chaque ville. C'est vraiment important car cela nous aide à comprendre comment l'environnement bâti de la ville modifie les effets des facteurs climatiques mondiaux."