Demandez aux gens de nommer le plus grand fleuve du monde, et la plupart devineront probablement que c'est l'Amazonie, le Nil ou le Mississippi. En réalité, certaines des plus grandes rivières de la Terre sont dans le ciel et elles peuvent produire de puissantes tempêtes, comme ceux qui trempent actuellement dans le nord-ouest du Pacifique.

Les rivières atmosphériques sont longues, bandes étroites d'humidité dans l'atmosphère qui s'étendent des tropiques aux latitudes plus élevées. Ces rivières dans le ciel peuvent transporter 15 fois le volume du fleuve Mississippi. Lorsque cette humidité atteint la côte et se déplace à l'intérieur des terres, il s'élève au-dessus des montagnes, générant de la pluie et des chutes de neige et provoquant parfois des inondations extrêmes.

Au cours des 20 dernières années, à mesure que les réseaux d'observation se sont améliorés, les scientifiques en ont appris davantage sur ces phénomènes météorologiques importants. Les rivières atmosphériques se produisent dans le monde entier, affectant les côtes ouest des principales masses continentales du monde, dont le Portugal, Europe de l'Ouest, Chili et Afrique du Sud. Les tempêtes dites « Pineapple Express » qui transportent l'humidité d'Hawaï vers la côte ouest des États-Unis ne sont qu'une de leurs nombreuses saveurs.

Mes recherches combinent l'économie et la science atmosphérique pour mesurer les dommages causés par les phénomènes météorologiques violents. Récemment, j'ai dirigé une équipe de chercheurs de la Scripps Institution of Oceanography et de l'Army Corps of Engineers dans la première analyse systématique des dommages causés par les rivières atmosphériques en raison d'inondations extrêmes. Nous avons constaté que bien que bon nombre de ces événements soient bénins, le plus grand d'entre eux cause la plupart des dommages causés par les inondations dans l'ouest des États-Unis et les rivières atmosphériques devraient s'allonger, plus humide et plus large dans un climat qui se réchauffe.

Rivières dans le ciel

Le 27 février, 2019, une rivière atmosphérique a propulsé un panache de vapeur d'eau de 350 milles de large et 1, 600 miles de long à travers le ciel de l'océan Pacifique Nord tropical à la côte de la Californie du Nord.

Juste au nord de la baie de San Francisco, dans la célèbre région viticole du comté de Sonoma, la tempête a déversé plus de 21 pouces de pluie. La rivière Russian a culminé à 45,4 pieds, soit 13,4 pieds au-dessus du niveau d'inondation.

Pour la cinquième fois en quatre décennies, la ville de Guerneville a été submergée sous les eaux brunes et troubles du cours inférieur de la Russian River. Les dommages dans le seul comté de Sonoma ont été estimés à plus de 100 millions de dollars.

Des événements comme ceux-ci ont attiré l'attention ces dernières années, mais les rivières atmosphériques ne sont pas nouvelles. Ils ont serpenté dans le ciel pendant des millions d'années, transportant la vapeur d'eau de l'équateur vers les pôles.

Dans les années 1960, les météorologues ont inventé l'expression « Pineapple Express » pour décrire les traces de tempête qui ont pris naissance près d'Hawaï et ont transporté de la vapeur d'eau chaude jusqu'à la côte de l'Amérique du Nord. À la fin des années 1990, les scientifiques de l'atmosphère avaient découvert que plus de 90 % de l'humidité mondiale provenant des régions tropicales et subtropicales était transportée vers des latitudes plus élevées par des systèmes similaires, qu'ils nommaient « rivières atmosphériques ».

En conditions sèches, les rivières atmosphériques peuvent reconstituer les réserves d'eau et éteindre les incendies de forêt dangereux. En conditions humides, ils peuvent provoquer des inondations et des coulées de débris dévastatrices, faire des ravages dans les économies locales.

Utile et nuisible

Les chercheurs savent depuis un certain temps que les inondations dues aux rivières atmosphériques peuvent coûter très cher, mais jusqu'à notre étude personne n'avait quantifié ces dommages. Nous avons utilisé un catalogue d'événements fluviaux atmosphériques compilé par le Scripps Institution of Oceanography's Center for Western Weather and Water Extremes, et l'a comparé à 40 ans de dossiers d'assurance contre les inondations et à 20 ans d'estimations de dommages du National Weather Service.

Nous avons découvert que les rivières atmosphériques causaient en moyenne 1,1 milliard de dollars de dommages dus aux inondations chaque année dans l'ouest des États-Unis. Plus de 80 % de tous les dommages causés par les inondations dans l'Ouest au cours des années que nous avons étudiées étaient associés aux rivières atmosphériques. Dans certaines régions, comme la côte nord de la Californie, ces systèmes ont causé plus de 99% des dommages.

Nos données ont montré qu'au cours d'une année moyenne, environ 40 rivières atmosphériques ont touché terre le long de la côte du Pacifique quelque part entre la Basse-Californie et la Colombie-Britannique. La plupart de ces événements étaient bénins :environ la moitié n'a causé aucun sinistre assuré, et ces tempêtes ont reconstitué l'approvisionnement en eau de la région.

Mais il y avait un certain nombre d'exceptions. Nous avons utilisé une échelle de classification des rivières atmosphériques récemment développée qui classe les tempêtes de 1 à 5, similaire aux systèmes de catégorisation des ouragans et des tornades. Il y avait un lien clair entre ces catégories et les dommages observés.

Les tempêtes de catégorie 1 (AR1) et AR2 de la rivière atmosphérique ont causé des dommages estimés à moins de 1 million de dollars. Les tempêtes AR4 et AR5 ont causé des dommages médians de l'ordre de 10 et 100 millions de dollars respectivement. Les AR4 et AR5 les plus dommageables ont généré des impacts de plus d'un milliard de dollars par tempête. Ces tempêtes d'un milliard de dollars se produisaient tous les trois ou quatre ans.

Une atmosphère plus humide signifie des tempêtes plus violentes

Notre découverte la plus significative était une relation exponentielle entre l'intensité des rivières atmosphériques et les dommages causés par les inondations qu'elles ont causées. Chaque augmentation de l'échelle de 1 à 5 était associée à une multiplication par 10 des dommages.

Plusieurs études récentes ont modélisé l'évolution des rivières atmosphériques au cours des prochaines décennies. Le mécanisme est simple :les gaz à effet de serre piègent la chaleur dans l'atmosphère, réchauffement de la planète. Cela provoque l'évaporation de plus d'eau des océans et des lacs, et l'augmentation de l'humidité dans l'air renforce les systèmes de tempête.

Comme les ouragans, les rivières atmosphériques devraient s'allonger, plus large et plus humide dans un climat qui se réchauffe. Notre conclusion selon laquelle les dommages augmentent de façon exponentielle avec l'intensité suggère que même des augmentations modestes de l'intensité atmosphérique des rivières pourraient entraîner des impacts économiques beaucoup plus importants.

Une meilleure prévision est essentielle

Je pense que l'amélioration des systèmes de prévision atmosphérique devrait être une priorité pour s'adapter à un climat changeant. Une meilleure compréhension de l'intensité des rivières atmosphériques, la durée et les lieux d'atterrissage peuvent fournir des informations précieuses aux résidents et aux intervenants d'urgence.

Il est également important de décourager les nouvelles constructions dans les zones à haut risque et d'aider les gens à se déplacer vers des endroits plus sûrs après des catastrophes majeures, plutôt que de reconstruire sur place.

Finalement, notre étude souligne la nécessité de réduire les émissions mondiales de gaz à effet de serre. Ces tempêtes continueront à venir, et ils deviennent plus forts. À mon avis, stabiliser le système climatique mondial est le seul moyen à long terme de minimiser les dommages économiques et les risques pour les communautés vulnérables.

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