Historiquement, les cyclones tropicaux (également appelés ouragans) ont rarement frappé Mumbai, Inde. Mais quel sera l'impact des futures tempêtes sur cette ville côtière de la mer d'Oman ? C'est l'objet d'une étude de pointe en cours par l'Initiative de l'Observatoire de la Terre Lamont-Doherty sur les conditions météorologiques et climatiques extrêmes.

"Alors que plusieurs cyclones ont frappé la ville au cours du dix-septième, dix-huitième, et XIXe siècles, L'histoire la plus récente de Mumbai n'a pas connu de cyclone important, " a déclaré le professeur Adam Sobel, le chercheur principal du projet. "Mais l'histoire récente n'est pas un guide adéquat pour l'avenir en ce qui concerne les événements météorologiques extrêmes. Il suffit de demander à n'importe quel résident de New York."

Les inondations catastrophiques qui ont accompagné l'atterrissage de la super tempête Sandy en 2012 avaient également semblé une possibilité lointaine, fait remarquer Sobel. Avant Sandy, New York n'avait subi aucun impact grave d'un ouragan depuis 1821. "Avoir Sandy encore frais dans nos esprits aide à motiver ce projet [Mumbai]."

La décision de se concentrer spécifiquement sur Mumbai est née d'une conversation avec le romancier de renommée mondiale Amitav Ghosh, qui a posé une question après avoir lu le livre acclamé par la critique de Sobel, Onde de tempête :ouragan Sandy, Notre climat changeant, et les conditions météorologiques extrêmes du passé et du futur. Ghosh a posé des questions sur la possibilité qu'un cyclone tropical frappe Mumbai, et la question est devenue l'impulsion pour la nouvelle recherche.

Vulnérabilités uniques

Si un cyclone grave devait frapper Mumbai, les résultats pourraient être catastrophiques, dit Sobel, car la ville est très basse, fortement développé jusqu'au rivage, et densément peuplé. « C'est exactement la recette d'une terrible catastrophe :une vulnérabilité élevée et une faible conscience du risque. La planification d'urgence est cruciale.

Sobel a proposé le projet "Storm surge risk to Mumbai" au début de l'année dernière et a obtenu le soutien du Global Innovation Fund pour un petit projet.

Les caractéristiques physiques de Mumbai exposeraient la ville et ses habitants à de graves dommages si un cyclone touchait terre. La ville est en grande partie construite sur des terrains artificiels et serait gravement inondée par une onde de tempête de quelques mètres de hauteur, tels que même un cyclone modérément violent pourrait produire. Kyle Mandli, un professeur assistant de l'Université de Columbia et membre de l'équipe de recherche, a effectué des simulations préliminaires montrant que la profondeur et la forme du fond océanique au large des côtes de Mumbai semblent propices à une telle poussée. Le développement récent de la ville a supprimé une grande partie du capital naturel, comme les mangroves côtières et les plaines inondables, qui aurait historiquement offert une protection.

Le projet explore également les impacts du changement climatique et de l'élévation du niveau de la mer. Étant donné que la mer commencerait à un niveau plus élevé en cas de tempête, l'onde de tempête qui en résulterait provoquerait une inondation plus profonde qu'elle ne l'aurait fait dans le passé lorsque le niveau local de la mer était plus bas.

Prédire l'imprévisible

Le cœur de la recherche repose sur de nouveaux modèles, développé à Lamont, pour étudier à la fois la probabilité des cyclones tropicaux et la physique des ondes de tempête. Ces modèles informatiques projettent les risques loin dans le futur. Le changement climatique fait partie du calcul.

"Notre évaluation préliminaire indique que la ville a actuellement tous les ingrédients en place pour une catastrophe vraiment terrible, " a déclaré Sobel. " Cette perspective motive le besoin d'un quantitatif, évaluation scientifique de ce risque, "—c'est précisément ce sur quoi son équipe travaille.

Pour mesurer le risque, Sobel et l'équipe de recherche, dont Suzana Camargo de Lamont, Chia Ying Lee, Kyle Mandli, ainsi que Michael Tippett du Département de physique appliquée et de mathématiques appliquées et Zachary Burt de la Mailman School of Public Health—travaillent d'abord pour calculer la probabilité qu'un cyclone tropical intense touche Mumbai. Seconde, ils évaluent l'onde de tempête et le niveau d'inondation total qui résulteraient d'un passage à terre d'un cyclone tropical. Les deux étapes sont effectuées pour une gamme de pistes possibles, intensités, et la taille des cyclones tropicaux, pour bien caractériser le risque de manière probabiliste.

Parce que les cyclones tropicaux ne sont pas bien simulés dans les modèles climatiques mondiaux, le calcul du cyclone tropical nécessite un modèle spécialisé pour la "réduction d'échelle", c'est-à-dire simuler des cyclones tropicaux à plus petite échelle étant donné des informations sur le climat à grande échelle. Les chercheurs génèrent un grand nombre de cyclones tropicaux synthétiques à partir desquels ils peuvent estimer la probabilité d'atterrissages trop rares pour être bien représentés dans les archives historiques. Sobel et ses collègues ont développé un prototype de modèle tropical de réduction d'échelle, qui est unique et également à la disposition du public et d'autres chercheurs. L'équipe comparera sa simulation à une autre, actuellement disponible, modèle afin qu'ils puissent comparer les deux modèles pour une meilleure estimation.

"Je prévois que d'ici la fin des deux ans, nous aurons une évaluation des risques de la probabilité d'un cyclone et des estimations de la menace d'inondation, " dit Sobel. " Cependant, nous élargissons maintenant la portée du projet pour explorer les impacts économiques et sanitaires potentiels des inondations. » Il a commencé à rechercher des financements supplémentaires et à explorer des collaborations scientifiques afin de poursuivre cette direction de recherche.

Partenaires en résolution de problèmes

L'étude est une collaboration avec le Columbia Global Center à Mumbai. Le site de Mumbai est l'un des huit centres mondiaux de l'Université Columbia. Dans chaque Centre, l'université cherche à former des collaborations avec des communautés régionales et des universitaires pour explorer des solutions aux plus grands problèmes du monde. La directrice du Mumbai Global Center, Ravina Aggarwal, a adopté le projet Lamont comme une opportunité de sensibiliser aux risques météorologiques extrêmes de Mumbai.

« Même si les cyclones ne sont peut-être pas considérés comme une menace imminente dans une ville qui manque de ressources et doit faire des choix, l'étude permet aux personnes qui se soucient du climat de se réunir. Le potentiel d'éviter une catastrophe à divers intervalles devient plus fort, " dit Aggarwal.

Le projet s'aligne également sur une priorité universitaire nouvellement lancée, Projets mondiaux Columbia, qui s'engage à exploiter le pouvoir de l'Université pour avoir le plus grand impact possible sur les problèmes mondiaux.

En avançant ce travail avant que Mumbai ne fasse face à un véritable cyclone tropical, la ville aura, espérons-le, les informations et les stratégies perspicaces pour sauver des biens et des vies.