Dans un monde qui se réchauffe, les dangers des catastrophes naturelles évoluent. Dans un commentaire récent, nous avons identifié un certain nombre de catastrophes coûteuses et mortelles qui indiquent une augmentation du risque d'événements "en cascade" - ceux qui intensifient les impacts des risques naturels et les transforment en catastrophes.

Plusieurs événements dangereux sont considérés comme en cascade lorsqu'ils agissent comme une série de dominos renversés, tels que les inondations et les glissements de terrain qui se produisent après la pluie sur les feux de forêt. Les événements en cascade peuvent commencer dans de petites zones mais peuvent s'intensifier et s'étendre pour influencer de plus grandes zones.

Ce risque croissant signifie que les décideurs, urbanistes et analystes des risques, les ingénieurs civils comme nous et d'autres parties prenantes doivent investir plus de temps et d'efforts dans le suivi des liens entre les risques naturels, y compris les ouragans, feux de forêt, des précipitations extrêmes, fonte des neiges, coulée de debris, et la sécheresse, sous un climat changeant.

Catastrophes en cascade

De 1980 à janvier 2018, les catastrophes naturelles ont causé une valeur ajustée de l'inflation de 1 $ US 537,4 milliards de dommages et intérêts aux États-Unis.

La perte de vie dans cette période - près de 10, 000 morts – a également augmenté. Les États-Unis ont connu récemment plus de catastrophes naturelles d'une valeur d'un milliard de dollars que jamais auparavant, avec des modèles climatiques prévoyant une augmentation de l'intensité et de la fréquence de ces événements à l'avenir. Rien qu'en 2017, les catastrophes naturelles ont entraîné des pertes de 306 milliards de dollars, établissant l'année catastrophique la plus coûteuse jamais enregistrée.

Nous avons décidé qu'il était important de mieux comprendre les catastrophes en cascade et composées, car les impacts du changement climatique peuvent souvent conduire à des événements couplés au lieu d'événements isolés. Le Bureau des Nations Unies pour la réduction des risques de catastrophe, ou UNISDR, affirme :« Toute catastrophe entraîne un processus potentiellement aggravant, par lequel un événement en précipite un autre."

Par exemple, la déforestation et les inondations se produisent souvent ensemble. Lorsque la végétation est enlevée, la couche arable est emportée et la terre est incapable d'absorber les précipitations. L'inondation d'Haïti en 2004, qui a tué plus de 800 personnes et fait de nombreux disparus, est un exemple de ce type d'événement en cascade. Les citoyens du pays frappé par la pauvreté ont détruit plus de 98 pour cent de ses forêts pour fournir du charbon de bois pour la cuisine. Lorsque la tempête tropicale Jeanne a frappé, il n'y avait aucun moyen pour le sol d'absorber les précipitations. Pour compliquer davantage les problèmes existants, les arbres excrètent de la vapeur d'eau dans l'air, et ainsi, une couverture arborée plus clairsemée produit souvent moins de pluie. Par conséquent, la nappe phréatique peut baisser, faire de l'agriculture, qui est l'épine dorsale de l'économie haïtienne, plus difficile.

Risque croissant du changement climatique

Les événements météorologiques couplés deviennent de plus en plus fréquents et graves à mesure que la terre se réchauffe. Sécheresses et canicules sont le résultat couplé du réchauffement climatique. Comme les sécheresses conduisent à des sols secs, la surface se réchauffe puisque la chaleur du soleil ne peut pas être libérée sous forme d'évaporation. Aux Etats-Unis, des vagues de chaleur d'une semaine qui se produisent simultanément avec des périodes de sécheresse sont deux fois plus susceptibles de se produire aujourd'hui que dans les années 1970.

Aussi, la gravité de ces phénomènes météorologiques en cascade s'aggrave dans un monde qui se réchauffe. Les zones touchées par la sécheresse deviennent plus vulnérables aux incendies de forêt. Et la neige et la glace fondent plus tôt, ce qui modifie le moment du ruissellement. Cela a un lien direct avec le fait que la saison des incendies à travers le monde s'est prolongée de 20 % depuis les années 1980. Une fonte des neiges plus précoce augmente le risque de faibles débits pendant la saison sèche et peut rendre les forêts et la végétation plus vulnérables aux incendies.

Ces liens se propagent davantage à mesure que les incendies de forêt se produisent à des altitudes jamais imaginées auparavant. Alors que les incendies détruisent le couvert forestier sur les hautes chaînes de montagnes, la façon dont la neige s'accumule est altérée. La neige fond plus rapidement puisque la suie déposée sur la neige absorbe la chaleur. De la même manière, à mesure que la poussière de sécheresse est libérée, la neige fond à un rythme plus élevé, comme cela a été observé dans le bassin supérieur du fleuve Colorado.

Les fluctuations de température et d'autres modèles climatiques peuvent endommager ou remettre en cause les infrastructures déjà en ruine aux États-Unis, telles que les barrages et les digues. L'âge moyen des barrages et des digues du pays est de plus de 50 ans. La conception de ces systèmes vieillissants n'a pas tenu compte des effets des événements en cascade et des changements dans les modèles d'événements extrêmes dus au changement climatique. Ce qui pourrait normalement être un événement mineur peut devenir une source de préoccupation majeure, par exemple lorsqu'une quantité inattendue d'eau de fonte déclenche des coulées de débris sur des terres brûlées.

Il existe plusieurs autres exemples de catastrophes en cascade. En juillet, un incendie de forêt meurtrier a fait rage à Athènes, tuant 99 personnes. Le même mois à l'autre bout du monde à Mendocino, Californie, plus de 1, 800 kilomètres carrés ont été brûlés. Pour l'échelle, cette zone est plus grande que toute la ville de Los Angeles.

Lorsque les paysages sont carbonisés lors d'incendies de forêt, ils deviennent plus vulnérables aux glissements de terrain et aux inondations. En janvier de cette année, une coulée de débris à Montecito, La Californie a tué 21 personnes et en a blessé plus de 160. Un mois seulement avant le glissement de terrain, le sol des pentes abruptes de la ville a été déstabilisé par un incendie de forêt. Après une tempête qui a apporté des pluies torrentielles, une vague de boue de 5 mètres de haut, des branches d'arbres et des rochers dévalaient les pentes et pénétraient dans les maisons.

Les ouragans peuvent également déclencher des dangers en cascade sur de vastes zones. Par exemple, les dommages importants aux arbres et la perte de végétation dus à un ouragan augmentent les risques de glissements de terrain et d'inondations, comme signalé au Japon en 2004.

Étapes futures

La plupart des recherches et des études de risques pratiques se concentrent sur l'estimation de la probabilité de différents événements extrêmes individuels tels que les ouragans, inondations et sécheresses. Il est souvent difficile de décrire le risque d'événements interconnectés, en particulier lorsque les événements ne sont pas physiquement dépendants. Par exemple, deux événements physiquement indépendants, comme les feux de forêt et les précipitations de la saison prochaine, ne sont liés que par la façon dont le feu augmente plus tard les risques de glissement de terrain et d'inondation.

En tant qu'ingénieurs civils, nous voyons un besoin d'être en mesure de mieux comprendre la gravité globale de ces catastrophes en cascade et leurs impacts sur les communautés et l'environnement bâti. Le besoin est plus prononcé compte tenu du fait qu'une grande partie des infrastructures essentielles du pays est vieillissante et fonctionne actuellement dans des conditions plutôt marginales.

Une première étape pour résoudre le problème consiste à mieux comprendre la gravité de ces événements en cascade et la relation que chaque occurrence a les unes avec les autres. Nous avons également besoin de méthodes fiables d'évaluation des risques. Et un cadre universel pour faire face aux catastrophes en cascade doit encore être développé.

Un système mondial capable de prédire les interactions entre les environnements naturels et bâtis pourrait sauver des millions de vies et des milliards de dollars. Plus important encore, la sensibilisation de la communauté et l'éducation du public doivent être prioritaires pour sensibiliser aux risques potentiels que les dangers en cascade peuvent entraîner.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.