Image de bannière :le modèle de risque de glissement de terrain LHASA de la NASA et le catalogue mondial des glissements de terrain suivent les zones les plus exposées aux glissements de terrain meurtriers, qui peuvent avoir des effets allant de la destruction de villes à la coupure des réseaux d'eau potable et de transport. Crédit :NASA Scientific Visualization Studio / Helen-Nicole Kostis
Des précipitations plus fréquentes et plus intenses dues au changement climatique pourraient provoquer davantage de glissements de terrain dans la région de l'Asie des hautes montagnes en Chine, Tibet et Népal, selon la première étude quantitative du lien entre précipitations et glissements de terrain dans la région.
L'Asie de haute montagne stocke plus d'eau douce dans sa neige et ses glaciers que n'importe quel endroit sur Terre en dehors des pôles, et plus d'un milliard de personnes en dépendent pour boire et irriguer. L'équipe d'étude a utilisé des estimations satellitaires et des données de précipitations modélisées pour projeter comment l'évolution des régimes de précipitations dans la région pourrait affecter la fréquence des glissements de terrain. L'équipe d'étude a constaté que le réchauffement des températures entraînera des précipitations plus intenses dans certaines régions, et cela pourrait entraîner une augmentation de l'activité des glissements de terrain dans la région frontalière de la Chine et du Népal.
Plus de glissements de terrain dans cette région, en particulier dans les zones actuellement couvertes de glaciers et de lacs glaciaires, pourrait provoquer des catastrophes en cascade comme des barrages de glissement de terrain et des inondations qui affectent les zones en aval, parfois à des centaines de kilomètres, selon l'étude. L'étude était une collaboration entre des scientifiques du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland; la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) à Washington; et l'Université de Stanford à Palo Alto, Californie.
L'Asie de haute montagne s'étend sur des dizaines de milliers de miles couverts de glaciers, de l'Himalaya à l'est aux chaînes de montagnes de l'Hindu Kush et du Tian Shan à l'ouest. Alors que le climat de la Terre se réchauffe, Le cycle de l'eau de la haute montagne asiatique est en train de changer, y compris les changements dans ses modèles annuels de mousson et de précipitations.
Le modèle montre que le risque de glissement de terrain pour l'Asie de haute montagne augmente pendant les mois d'été dans les années 2061-2100, grâce à des épisodes pluvieux de plus en plus fréquents et intenses. Les pluies de mousson d'été peuvent déstabiliser les flancs escarpés des montagnes, déclenchant des glissements de terrain. Crédit :Observatoire de la Terre de la NASA/Joshua Stevens
Forte pluie, comme celui qui tombe pendant la mousson de juin à septembre, peut déclencher des glissements de terrain sur le terrain escarpé, créant des catastrophes qui vont de la destruction de villes à la coupure des réseaux d'eau potable et de transport. A l'été 2019, inondations de mousson et glissements de terrain au Népal, L'Inde et le Bangladesh ont déplacé plus de 7 millions de personnes. Afin de prédire comment le changement climatique pourrait affecter les glissements de terrain, les chercheurs doivent savoir à quoi pourraient ressembler les futurs événements pluvieux. Mais jusqu'à maintenant, la recherche faisant les prédictions de glissements de terrain s'est appuyée sur des enregistrements de glissements de terrain passés ou sur des modèles généraux d'estimation des précipitations.
« D'autres études ont soit abordé cette relation très localement, soit en ajustant le signal de précipitation de manière générale, " a déclaré Dalia Kirschbaum, chercheur au Goddard Space Flight Center de la NASA. "Notre objectif était de démontrer comment nous pouvions combiner les estimations du modèle mondial des précipitations futures avec notre modèle de glissement de terrain pour fournir des estimations quantitatives des changements potentiels de glissement de terrain dans cette région."
L'équipe d'étude a utilisé un modèle de la NASA qui génère un « nowcast » estimant l'activité potentielle de glissement de terrain déclenchée par les précipitations en temps quasi réel. Le modèle, appelé Landslide Hazard Assessment for Situational Awareness (LHASA), évalue le danger en évaluant les informations sur les routes, la présence ou l'absence de failles tectoniques à proximité, les types de substrat rocheux, changement du couvert arboré et la raideur des pentes. Puis, il intègre les données actuelles sur les précipitations de la mission Global Precipitation Measurement. Si la quantité de précipitations au cours des sept jours précédents est anormalement élevée pour cette zone, alors l'occurrence potentielle de glissements de terrain augmente.
L'équipe d'étude a d'abord exécuté LHASA avec les données de précipitation de la NASA de 2000 à 2019 et les données du modèle climatique de la NOAA de 1982 à 2017. Ils ont comparé les résultats des deux ensembles de données au catalogue mondial des glissements de terrain de la NASA, qui documente les glissements de terrain rapportés dans les médias et d'autres sources. Les deux ensembles de données se comparaient favorablement au catalogue, donnant à l'équipe l'assurance que l'utilisation des données de précipitation modélisées produirait des prévisions précises.
Le catalogue mondial des glissements de terrain de la NASA contient plus de 1, 000 enregistrements de glissements de terrain en Asie de haute montagne entre 2007 et 2017. Certains de ces événements ont fait des centaines ou des milliers de morts. Crédit :Observatoire de la Terre de la NASA/Joshua Stevens
Finalement, l'équipe d'étude a utilisé les données du modèle de la NOAA pour projeter LHASA dans le futur, évaluer les tendances des précipitations et des glissements de terrain dans le futur (2061-2100) par rapport au passé (1961-2000). Ils ont découvert que les événements de précipitations extrêmes sont susceptibles de devenir plus fréquents à l'avenir à mesure que le climat se réchauffe, et dans certaines régions, cela peut conduire à une fréquence plus élevée d'activité de glissement de terrain.
Plus important encore, la région frontalière de la Chine et du Népal pourrait voir une augmentation de 30 à 70 % de l'activité des glissements de terrain. La région frontalière n'est actuellement pas très peuplée, Kirschbaum a dit, mais est partiellement couvert par des glaciers et des lacs glaciaires. Les impacts combinés de précipitations intenses plus fréquentes et d'un environnement en réchauffement pourraient affecter la structure délicate de ces lacs, libérant des crues éclair et provoquant des inondations en aval, dommages aux infrastructures, et la perte des ressources en eau.
L'impact humain total de l'augmentation du risque de glissement de terrain dépendra de la façon dont le changement climatique affecte les glaciers et de la façon dont les populations et les communautés changent. Lorsqu'ils ont évalué leurs projections de modèles dans le contexte de cinq scénarios de population potentiels, l'équipe a découvert que la plupart des résidents de la région seront exposés à davantage de glissements de terrain à l'avenir, quel que soit le scénario, mais seule une faible proportion sera exposée à des augmentations de l'activité des glissements de terrain supérieures à 20 %.
L'étude démontre de nouvelles possibilités de recherche qui pourraient aider les décideurs à se préparer à de futures catastrophes, à la fois en Asie de haute montagne et dans d'autres régions, dit Kirschbaum.
"Notre espoir est d'étendre nos recherches à d'autres régions du monde présentant des risques similaires de glissements de terrain, dont l'Alaska et les Appalaches aux États-Unis, " a déclaré Sarah Kapnick, physicien au Laboratoire de dynamique des fluides géophysiques de la NOAA et co-auteur de l'étude. "Nous avons développé une méthode, compris comment travailler ensemble sur une région spécifique, et maintenant nous aimerions regarder les États-Unis pour comprendre quels sont les dangers actuels et futurs. »
