Les inondations causées par la pluie tombant sur le manteau neigeux pourraient plus que doubler d'ici la fin de ce siècle dans certaines régions de l'ouest des États-Unis et du Canada en raison du changement climatique, selon de nouvelles recherches de l'Université du Colorado Boulder et du National Center for Atmospheric Research (NCAR).

Les plus fortes augmentations du risque d'inondation sont prévues pour la Sierra Nevada, les sources du fleuve Colorado et les montagnes Rocheuses canadiennes, des endroits où les résidents ne sont pas étrangers aux problèmes d'inondation. Inversement, altitudes inférieures dans les régions côtières de la Californie, Oregon, Washington et la Colombie-Britannique maritime pourraient voir une diminution du risque d'inondation due à la pluie sur neige.

Les résultats ont été publiés aujourd'hui dans la revue Nature Changement Climatique .

Les événements de pluie sur neige varient considérablement en termes de calendrier et d'échelle, mais peuvent provoquer des inondations coûteuses et dommageables, car la fonte rapide des neiges déclenchée par des précipitations abondantes et prolongées converge en une cascade qui peut submerger les rivières et les réservoirs en aval. En 2017, Le barrage d'Oroville en Californie a failli échouer catastrophiquement à cause d'un tel événement, conduisant à l'évacuation du 188, 000 personnes et 1 milliard de dollars de dommages aux infrastructures.

"Les événements de pluie sur neige peuvent être intenses et dangereux dans les zones montagneuses, mais ils sont encore relativement mal compris, " a déclaré Keith Musselman, auteur principal de l'étude et chercheur associé à l'Institut de recherche arctique et alpin de CU Boulder (INSTAAR). « Nous pouvons déduire un peu du débit, mais nous voulons obtenir de meilleures mesures et modéliser davantage de variables impliquées."

Pour étudier le passé, présent et futur potentiel des événements de pluie sur neige, les chercheurs se sont tournés vers un ensemble de données de modélisation météorologique de pointe développé au NCAR. Connu sous le nom de CONUS 1, l'ensemble de données contient des simulations météorologiques à travers le continent américain dans le climat actuel et un avenir plus chaud basé sur les tendances climatiques projetées. L'énorme mine de données - qui a pris plus d'un an au supercalculateur Yellowstone de NCAR pour compiler - offre des détails et une résolution sans précédent.

"Cet ensemble de données haute résolution nous permet de résoudre les montagnes de manière granulaire et d'examiner les facteurs qui se combinent pour faire fondre le manteau neigeux lorsqu'une tempête chaude arrive et frappe des montagnes froides comme la Sierra, ", a déclaré Musselman.

Les auteurs ont constaté que dans un climat plus chaud, une couverture neigeuse moins fréquente à basse altitude réduirait le risque d'inondations de pluie sur neige dans des régions comme le nord-ouest du Pacifique américain. Par contre, à des altitudes plus élevées où la neige hivernale s'accumulera encore malgré le réchauffement climatique (comme dans la haute Sierra et une grande partie des montagnes Rocheuses), les événements de pluie sur neige pourraient devenir plus fréquents en raison de l'augmentation des précipitations qui auraient pu tomber sous forme de neige. Les événements deviendront également plus intenses.

La pluie et la fonte produites lors des épisodes de pluie sur neige devraient augmenter pour la majorité des bassins hydrographiques de l'ouest de l'Amérique du Nord, car la pluie plutôt que la neige affecte davantage de bassins versants de montagne, augmentant le risque d'inondation correspondant jusqu'à 200 % dans des zones localisées et mettant potentiellement à rude épreuve l'infrastructure de contrôle des inondations existante.

« Nous avons été surpris de l'ampleur de certains des changements prévus, " Musselman a déclaré. "Nous ne nous attendions pas à voir d'énormes augmentations en pourcentage dans les endroits qui ont déjà des inondations de pluie sur neige."

Les résultats représentent une première étape importante vers une meilleure compréhension du risque d'inondation de pluie sur neige dans le contexte du changement climatique anthropique, ce qui pourrait modifier considérablement le calendrier et l'étendue des futurs régimes d'inondation.

Les chercheurs espèrent que l'investissement continu dans les réseaux de surveillance du manteau neigeux et les efforts tels que l'observatoire aéroporté de la neige de la NASA fourniront des informations supplémentaires au sol, permettant aux hydrologues et aux climatologues de vérifier leurs modèles par rapport aux observations et de mieux éclairer l'évaluation des risques d'inondation aujourd'hui et à l'avenir.