Il y a une tendance dans l'Amérique moderne à considérer les inondations comme rien d'autre que dangereux, une menace pour les maisons, fermes, routes, et ponts. Mais les inondations - lorsque les eaux d'une rivière s'élèvent au-dessus des rives et inondent les terres voisines - sont un phénomène naturel qui profite à l'habitat de la faune et a été crucial pour les civilisations humaines depuis que les premières se sont appuyées sur les inondations du Tigre, Euphrate, et le Nil pour irriguer leurs cultures.

Durelle Scott, professeur agrégé de Biological Systems Engineering affilié au Global Change Center de Virginia Tech, est l'auteur principal d'un article récemment publié dans la revue académique Communication Nature qui examine les inondations dans la zone continentale des États-Unis avec des détails presque sans précédent. Scott et ses co-auteurs ont examiné ce que Scott appelle les inondations « quotidiennes » dans les ruisseaux et les rivières de toutes tailles, en utilisant les données de 5, 800 stations de surveillance des crues exploitées par le United States Geological Survey. Avec des mesures généralement prises toutes les 15 minutes ou toutes les 30 minutes, qui s'élevait à plus de 2 milliards de mesures individuelles. Pour chaque gare, l'équipe a effectué 1, 000 réalisations de seuils d'inondation pour capturer l'incertitude, appliquer des techniques statistiques sur un grand serveur informatique.

"Le tableau d'ensemble est que les inondations à travers le monde augmentent avec le changement climatique, mais toutes les inondations ne sont pas mauvaises et catastrophiques, " dit Scott, qui est à la fois au Collège d'agriculture et des sciences de la vie et au Collège d'ingénierie. "Nous voulions faire une analyse où nous capturions la variabilité des inondations annuelles qui se produisent entre les petits ruisseaux et les plus grandes rivières."

La plupart des études sur les inondations sont axées sur des bassins fluviaux ou des régions géographiques uniques, il a dit. En étudiant l'ensemble des 48 états inférieurs, Scott et son équipe peuvent examiner les inondations dans les grandes et les petites rivières et conclure que le pays tout entier pourrait mieux gérer ses plaines inondables.

Parmi les conclusions de l'article :les petits cours d'eau inondent plus souvent que les plus grands, mais pour des durées plus courtes. Les inondations plus fréquentes signifient que les petits ruisseaux servent de conduit entre le paysage et le ruisseau adjacent.

C'est une bénédiction mitigée :« La livraison de nutriments et de sédiments dans les environnements de plaine inondable est en partie la raison pour laquelle vous avez des sols très riches et une agriculture installée le long des systèmes fluviaux, " a déclaré Scott. Mais le mouvement des nutriments et des sédiments va dans les deux sens, et quand il se déplace de la plaine inondable dans la rivière, il peut être nocif pour les utilisateurs d'eau en aval.

« Lorsque des nutriments excédentaires pénètrent dans un ruisseau ou une rivière et sont livrés en aval, vous vous retrouvez avec des proliférations d'algues et autres, et cela a des implications, qu'elles soient liées à la santé humaine ou nuisibles à la pêche commerciale ou récréative, " dit Scott.

L'une des découvertes de Scott est que l'échange de sédiments et de nutriments entre les rivières et les plaines inondables ne dépend pas seulement des niveaux d'inondation, mais sur la durée d'une inondation.

« Si vous avez des crues très courtes, vous finirez par avoir plus de livraison nette de la plaine inondable dans une rivière que l'élimination d'un nutriment ou d'un sédiment spécifique, " a déclaré Scott. "C'était unique dans notre étude. Nous avons pu quantifier approximativement la durée de l'eau sur ces plaines inondables et avons trouvé pour les petits ruisseaux l'inondation est généralement beaucoup moins d'une journée, il n'y a donc généralement pas de possibilité d'éliminer les nutriments. »

Cela a des implications pour la restauration des zones humides visant à améliorer la qualité de l'eau. Beaucoup d'argent et d'efforts ont été dépensés au cours des dernières décennies pour ramener les rivières et les plaines inondables à quelque chose qui ressemble à leur état naturel. Ce type de restauration, Scott a dit, doit aller au-delà de la simple reconnexion d'un cours d'eau à une plaine inondable, en supprimant les canaux ou les redevances qui contenaient autrefois le flux. Si l'eau ne dépasse les berges du cours d'eau que pendant les débits élevés, les inondations seront courtes et fortes, ce qui pourrait envoyer des matières plus nocives en aval. Au lieu, la restauration dans les rivières de taille moyenne peut produire des inondations plus progressives, pour atteindre ce que Scott a appelé « l'équilibre entre la durée d'inondation optimale et l'approvisionnement en nutriments pour les avantages de la qualité de l'eau ».

Les recherches de Scott pourraient également avoir des leçons sur la façon dont nous gérons les rivières pour prévenir les inondations catastrophiques. Les inondations graves sont certainement quelque chose à éviter, mais nous nous protégeons peut-être trop contre les inondations modérées pour permettre la construction sur les plaines inondables de faible altitude.

"Nous avons mis en place de nombreuses taxes pour réduire les dommages aux infrastructures, " a déclaré Scott. " Le revers de la médaille est que si vous mettez en place une taxe dans une ville et qu'une ville en aval n'a pas une taxe aussi importante, vous aggravez la situation pour la communauté en aval. Avec des inondations plus fréquentes à l'horizon, la gestion future de l'eau doit équilibrer le développement économique dans les zones sujettes aux inondations par rapport aux coûts sociétaux de la reconstruction post-inondation.