Une rivière South Yuba inondée à Nevada City, Californie. Crédit :Kelly M. Grow/California Department of Water Resources
Dans les années 2070, le réchauffement climatique augmentera les précipitations extrêmes et réduira les chutes de neige dans la Sierra Nevada, délivrant un double coup dur qui submergera probablement les réservoirs de la Californie et augmentera le risque d'inondation dans une grande partie de l'État, selon une nouvelle étude réalisée par des climatologues de l'UCLA.
Des températures plus chaudes augmenteront les précipitations pendant les fortes précipitations hivernales et réduiront le manteau neigeux qui fond généralement au printemps et en été. Cela signifie que les réservoirs de montagne qui captent actuellement ce ruissellement pourraient être submergés en hiver et asséchés en été, dit Xingying Huang, qui a dirigé l'étude en tant que chercheur postdoctoral au Center for Climate Science de l'UCLA Institute of the Environment and Sustainability. La recherche est publiée dans Lettres de recherche géophysique .
« Lorsque les fortes chutes de neige du passé se transforment en événements de pluie abondante à l'avenir - et ils sont encore plus importants qu'avant - les communautés en aval sont confrontées à un plus grand risque d'inondation, " dit Huang, qui poursuit maintenant son travail postdoctoral à l'UC Santa Barbara.
L'étude prévoit que les précipitations moyennes au cours des futures rivières atmosphériques extrêmes, de longs couloirs d'humidité dans l'atmosphère qui peuvent transporter plus d'eau que le fleuve Amazone, augmentera d'environ 25 %, et qu'une proportion beaucoup plus faible de ces précipitations tombera sous forme de neige. Par conséquent, l'augmentation du ruissellement sera dramatique — près de 50 %, selon l'étude.
Image satellite d'une rivière atmosphérique se formant au-dessus de l'océan Pacifique. Crédit :National Oceanic and Atmospheric Administration
Ce phénomène va, entre autres, augmenter le fardeau pour les gestionnaires de l'eau de Californie, qui sont déjà confrontés au défi de taille de collecter juste assez d'eau pour durer tout l'été tout en laissant suffisamment d'espace dans les réservoirs pour capter le ruissellement supplémentaire des tempêtes hivernales et prévenir les inondations - un équilibre qui sera encore plus difficile à maintenir à mesure que le changement climatique se poursuit, dit Huang.
Les réservoirs californiens fournissent de l'eau aux 39 millions d'habitants de l'État et à plus de 5 millions d'acres de terres agricoles irriguées. Ils atténuent les inondations en captant l'excès d'eau des forts débits de surface résultant des grands fleuves atmosphériques. La recherche de l'UCLA a révélé que le changement climatique augmentera la taille de ces rivières, mettre à rude épreuve la capacité des réservoirs californiens à capter tout le ruissellement de surface qui en résulte.
Les rivières atmosphériques se forment lorsque l'eau de mer s'évapore et se condense en panaches chargés d'humidité; ils déversent de l'humidité sous forme de pluie et de neige au contact de la terre.
Alex Hall, professeur à l'UCLA et climatologue, dit que le changement climatique augmente déjà la quantité d'humidité dans les rivières atmosphériques, qui crée des précipitations extrêmes et des inondations, souvent en submergeant les bassins versants vulnérables.
Une infographie montrant les altitudes auxquelles les inondations pourraient augmenter le plus si le changement climatique déclenchait des tempêtes plus extrêmes en Californie. Crédit :UCLA Institute of the Environment and Sustainability
"L'air plus chaud devient, plus il peut contenir d'humidité, " Hall a déclaré. " Les futures rivières atmosphériques seront chargées avec plus d'eau. Puis quand ils ont frappé la Californie, ils vont déverser cette eau supplémentaire sur nous. »
Grâce à la modélisation climatique à haute résolution, les chercheurs ont simulé la façon dont les événements fluviaux atmosphériques extrêmes changeront si le réchauffement se poursuit sur sa trajectoire actuelle. Ils ont projeté que d'ici les années 2070, les rivières atmosphériques seront encore plus intenses, et pourrait livrer aux réservoirs deux à cinq fois plus d'eau par événement fluvial atmosphérique, dans certains cas. Cela créerait un risque sérieux d'inondation, surtout à des altitudes autour de 2, 000 à 2, 500 mètres (environ 6, 500 à 8, 200 pieds) au-dessus du niveau de la mer qui devraient avoir des baisses importantes des chutes de neige et les augmentations significatives de pluie qui en résultent.
"Certaines zones localisées dans les bassins versants montrent des augmentations spectaculaires du ruissellement - près d'un quintuplement du ruissellement, " dit Huang.
L'étude est la première à proposer des projections des futures rivières atmosphériques extrêmes suffisamment détaillées pour éclairer la planification des ressources en eau, qui sera critique pour la Californie. Les précipitations supplémentaires devront être capturées et stockées, mais Hall a déclaré que la construction de plus de réservoirs n'était pas la solution.
"Plus de réservoirs ne sont pas la réponse à cause de leur coût, leur impact environnemental et le fait que tous les bons sites réservoirs ont déjà des réservoirs sur eux, " Hall a déclaré. "Une approche plus prometteuse consiste à infiltrer cette eau supplémentaire dans le sol."
