Les boues de boue menacent de plus en plus l'eau que nous buvons. Cette ruée de sédiments, connu sous le nom de « coulée de débris, " est un type d'érosion où la boue et les rochers dans les bassins versants escarpés dégringolent soudainement le long du chenal du cours d'eau, voyageant souvent à des vitesses de plusieurs mètres par seconde.

Et ils n'endommagent pas seulement l'approvisionnement en eau, ils peuvent couper des routes, endommager les infrastructures, et même tuer des gens. L'année dernière, La Californie a vu des coulées de boue qui ont détruit plus de 100 maisons et tué 21 personnes.

Dans notre recherche, publié dans la revue Géologie , nous avons constaté que les coulées de débris sont susceptibles de devenir plus fréquentes et plus répandues à mesure que l'activité des feux de brousse et l'intensité des précipitations devraient augmenter. Le changement climatique est susceptible de provoquer les conditions météorologiques extrêmes qui provoquent ces feux de brousse et des précipitations intenses.

À son tour, ces coulées de débris peuvent contaminer l'approvisionnement en eau, avec le potentiel d'affecter les grands barrages de captage.

En 2003, des coulées de débris ont versé de la boue dans le barrage Cotter de Canberra, un événement causé par des feux de brousse dans le bassin versant du réservoir. Les incendies ont rendu les coulées de débris plus probables car ils ont réduit la couverture végétale et l'infiltration du sol (un processus dans lequel l'eau peut être absorbée par le sol).

La turbidité résultante (nébulosité), le fer et le manganèse dans le réservoir ont fermé l'approvisionnement en eau principal de Canberra pendant six mois. Une nouvelle usine de traitement de 38 millions de dollars australiens a dû être construite, au cas où cela se reproduirait.

Les coulées de débris comme celle-ci étaient autrefois rares, mais au cours de la dernière décennie, ils sont devenus plus fréquents dans le sud-est de l'Australie. En réalité, nous avons cartographié près de 500 coulées de débris qui se sont produites à Victoria entre 2009 et 2012.

L'inquiétude suscitée par cette menace a conduit Melbourne Water, East Gippsland Water et le Department of Environment Land Water and Planning à Victoria pour s'associer à nous sur un projet qui vise à développer des outils pour prédire et atténuer les impacts des coulées de débris sur la qualité de l'eau.

On peut s'attendre à ce que les coulées de débris augmentent

La fréquence des flux de débris est un risque de contamination de l'eau. La menace est maximale lorsqu'il y a des changements fréquents entre les extrêmes humides et secs.

Et le changement climatique, ce qui est susceptible de provoquer des précipitations plus intenses, des extrêmes plus humides et secs, El Niños plus fort et plus de feux de brousse, rendra les deux types de coulées de débris plus fréquents.

Dans des conditions humides, souvent associé à La Niña, ces flux sont causés par des glissements de terrain, qui se produisent lorsque les sols sont saturés et perdent leur cohésion. Les glissements de terrain deviennent des coulées de débris lorsqu'ils traversent les canaux des cours d'eau.

Il y avait plusieurs centaines de grandes coulées de débris dans le promontoire de Wilsons et les parcs nationaux des Grampians, par exemple, durant l'été très humide de 2011.

Les coulées de débris dans les Grampians ont causé des problèmes d'approvisionnement en eau comme ceux de Canberra. Lac Bellfield, par exemple, qui alimente en eau 48 communes de la région de Wimmera, ne pouvait pas être utilisé pour l'eau potable pendant plus de trois ans.

Par temps sec, souvent associé à El Niño, Les coulées de débris sont causées par le ruissellement de surface post-incendie et un processus appelé « regroupement des sédiments ». C'est quand la cendre, le gravier et les débris sont érodés des collines et des chenaux des cours d'eau par le ruissellement de surface lors d'orages soudains accompagnés de courtes et intenses rafales de pluie. Ces coulées de débris se produisent généralement lorsque le sol est sec.

Nous avons identifié plus de 300 coulées de débris de ce type dans les zones brûlées par les feux de brousse du samedi noir de 2009.

Suite aux incendies de février 2019, il y a une plus grande probabilité de coulée de débris, ce qui pourrait à son tour contaminer l'eau provenant du bassin hydrographique de Melbourne, Thomson. Quoi de plus, le bassin versant de la Haute Yarra, qui est crucial pour l'approvisionnement en eau de Melbourne, était sur le point d'être brûlé par des feux de brousse en 2009 et 2019.

Dans notre étude, nous avons modélisé des coulées de débris post-incendie avec le mouvement de particules d'argile dans un réservoir. Le modèle suggère que la contamination de l'eau dans le bassin versant de l'Upper Yarra pourrait perturber l'approvisionnement en eau de Melbourne jusqu'à 12 mois.

Sur la base de notre modèle, le coût de l'approvisionnement en eau alternative pendant de telles interruptions est de l'ordre de 100 millions de dollars australiens.

Comment pouvons-nous gérer ce problème?

En plus de nous assurer que nous avons des approvisionnements en eau alternatifs, il y a certaines choses que nous pouvons faire pour réduire les risques de coulées de débris.

Le risque de coulées de débris après un incendie serait considérablement réduit si les feux de brousse de haute sévérité pouvaient être évités dans les zones escarpées et érodables. Coupe-feu stratégique, les efforts ciblés de lutte contre les incendies et la combustion de réduction de carburant sont, dans une certaine mesure, mesures qui peuvent y arriver. Nous avons développé des modèles pour identifier les zones à haut risque à cibler.

Les structures d'ingénierie pour contrôler les coulées de débris sont une autre option. Des ingénieurs japonais et européens ont développé des structures telles que des « barrières anti-débris » capables de piéger les sédiments, mais aussi dissiper l'énergie du flux.

On ne sait pas si ces structures peuvent piéger les sédiments fins qui contamineraient nos réservoirs, mais des méthodes sont à l'essai dans le bassin hydrographique de Thomson.

L'atténuation du risque par la gestion des incendies et le contrôle des coulées de débris nécessitera une approche coordonnée, en particulier dans les contextes avec des arrangements fonciers complexes, comme les captages d'approvisionnement en eau de Melbourne.

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