Alors que la ville de Houston continue de se rétablir et de se reconstruire après les inondations historiques déclenchées par l'ouragan Harvey, la région devra également se préparer à un avenir dans lequel des tempêtes de l'ampleur de Harvey sont plus susceptibles de se produire.

Une nouvelle étude du MIT, publié en ligne cette semaine dans le Actes de l'Académie nationale des sciences , rapporte qu'à mesure que le changement climatique progresse, la ville de Houston, et le Texas en général, seront confrontés à un risque croissant de dévastation, Précipitations à l'échelle de Harvey.

Selon l'étude, l'état du Texas avait 1 pour cent de chance de connaître des précipitations de l'ampleur de Harvey pour une année donnée entre 1981 et 2000. À la fin de ce siècle, la probabilité annuelle que les précipitations record de l'ouragan Harvey reviennent au Texas passera à 18 %, si la croissance des émissions de gaz à effet de serre dans l'atmosphère se poursuit sans atténuation.

Si le risque d'un tel événement au cours de ce siècle a augmenté de façon constante, de façon linéaire, cela signifierait qu'il y avait une probabilité de 6 pour cent d'avoir l'ampleur des précipitations de Harvey au Texas cette année.

"Tu lances les dés chaque année, " déclare l'auteur de l'étude Kerry Emanuel, le professeur Cecil et Ida Green de sciences de l'atmosphère et co-directeur du Centre Lorenz du MIT. "Et nous pensons que les probabilités d'une inondation comme Harvey sont en train de changer."

Quand le passé n'est pas un guide

À la suite d'une grande catastrophe, Emanuel dit que c'est naturel, et dans certains cas indispensables, demander si et dans combien de temps un tel événement se reproduira.

"Supposons que vous soyez le maire de Houston, et tu viens de vivre un terrible désastre qui t'a coûté une fortune incroyable, et tu vas essayer dans les prochaines années de remettre de l'ordre dans ta ville, " dit Emanuel. " Si vous installez un système d'égouts pluviaux plus avancé qui peut coûter des milliards de dollars, ou pas? La réponse à cette question dépend si vous pensez qu'Harvey était un cas unique (il est très peu probable qu'il se produise au cours des 100 prochaines années) ou si cela peut être plus courant que vous ne le pensiez."

L'examen des enregistrements historiques des précipitations extrêmes ne fournira pas beaucoup d'informations sur l'avenir, dit Emmanuel. C'est parce que les mesures passées ont été inégales et difficiles à extrapoler sur de plus grandes régions, et la période sur laquelle les données pluviométriques ont été enregistrées est relativement courte. Quoi de plus, le changement climatique change les chances en termes de fréquence des tempêtes de haute intensité dans le monde.

« Si les statistiques sous-jacentes changent, le passé n'est peut-être pas un bon guide pour l'avenir, " note Emanuel dans le journal.

Au lieu, les scientifiques se tournent vers des modèles climatiques pour essayer de prévoir l'avenir de tempêtes comme Harvey. Mais là, des défis se posent également, comme les modèles qui simulent le changement climatique à l'échelle mondiale le font à une résolution relativement grossière, d'environ des centaines de kilomètres, tandis que les ouragans nécessitent des résolutions de quelques kilomètres.

"[Les modèles climatiques] simulent des tempêtes de neige fondante ressemblant à des ouragans, mais ils sont très mal résolus, ", dit Emanuel. "Nous n'avons pas la puissance de feu informatique pour résoudre les tempêtes comme les ouragans dans les modèles climatiques d'aujourd'hui."

Ouragans, embarqué

Emanuel et ses collègues avaient déjà mis au point une technique pour simuler le développement d'un ouragan dans un climat changeant, en utilisant un modèle informatique spécialisé qu'ils ont développé qui simule des ouragans à des résolutions spatiales élevées. Le modèle est conçu de manière à ce qu'ils puissent l'intégrer dans des modèles climatiques mondiaux plus grossiers, une combinaison qui aboutit à des simulations précises d'ouragans dans le contexte d'un climat en évolution mondiale.

Emanuel a utilisé la technique de l'équipe pour modéliser l'activité des ouragans passés et futurs pour la ville de Houston et l'État du Texas. Faire cela, il a d'abord intégré le modèle d'ouragan dans trois analyses climatiques maillées - simulations du climat mondial, basé sur des données réelles du passé pour simuler l'activité des ouragans près de Houston entre 1980 et 2016.

Il a ensemencé au hasard chaque modèle climatique avec des centaines de milliers de "proto-ouragans, " ou des tempêtes précoces, dont la majorité s'épuisent naturellement et ne deviennent pas des ouragans à part entière. Parmi les tempêtes restantes, il s'est concentré sur le 3, 700 tempêtes qui sont passées à moins de 300 kilomètres de Houston entre 1980 et 2016. Il a ensuite noté la fréquence des tempêtes qui ont produit 500 millimètres de pluie ou plus, la quantité de pluie initialement estimée immédiatement après l'ouragan Harvey.

Durant cette période historique, il a calculé que la probabilité qu'une tempête de type Harvey produise au moins 500 millimètres de pluie à Houston était d'environ une fois sur 2. 000 ans. Un tel événement, il écrit, était "'biblique' dans le sens où cela s'est probablement produit une fois depuis que l'Ancien Testament a été écrit."

Chances orageuses

Pour avoir une idée de la façon dont cette probabilité, ou risque d'une telle tempête, changera à l'avenir, il a fait la même analyse, cette fois en intégrant le modèle d'ouragan dans six modèles climatiques mondiaux, et exécutant chaque modèle des années 2081 à 2100, dans un scénario futur dans lequel le climat mondial change en raison d'une croissance non atténuée des émissions de gaz à effet de serre.

Alors que le risque annuel de Houston de connaître un événement de pluie de 500 millimètres était d'environ 1 sur 2, 000 à la fin du siècle dernier, Emanuel a découvert que les cotes annuelles de la ville augmenteraient considérablement, à un sur 100 d'ici la fin de ce siècle.

Lorsqu'il a effectué la même série d'analyses pour l'ensemble du Texas, il a trouvé ça, à la fin du 20e siècle, l'État faisait face à un risque de 1% chaque année de subir une tempête à l'échelle de Harvey. A la fin de ce siècle, ce risque annuel passera à 18 pour cent. Si cette augmentation se produit linéairement, il calcule que cette année, les chances de l'État étaient d'environ 6 %, soit une multiplication par six depuis la fin du 20e siècle.

"Quand vous prenez un très, très rare, des précipitations extrêmes comme l'ouragan Harvey, et vous déplacez la distribution de la pluie vers des quantités plus importantes à cause du changement climatique, vous obtenez de très gros changements dans la probabilité de ces événements rares, ", dit Emanuel. "Les gens doivent comprendre que les dommages sont généralement causés par des événements extrêmes."

Emanuel espère que les résultats de l'étude aideront les urbanistes et les responsables gouvernementaux à décider où et comment reconstruire et fortifier les infrastructures, ainsi que l'opportunité de recoder les normes de construction pour résister à des tempêtes plus violentes et à des inondations plus dommageables.

"Nous assistons au Texas à un événement dont la probabilité annuelle était de 1% à la fin du siècle dernier, et il pourrait être de 18 pour cent d'ici la fin de ce siècle, " dit Emanuel. "C'est une énorme augmentation de la probabilité de cet événement. Donc, les gens avaient un meilleur plan pour ça."