Lorsque la pluie a commencé à tomber dans le nord de la Géorgie le 15 septembre, 2009, Les habitants d'Atlanta ne savaient pas qu'ils seraient témoins d'inondations épiques dans toute la ville. Quartiers, comme Peachtree Hills, ont été submergés ; L'autoroute la plus fréquentée de Géorgie était sous l'eau, tout comme les routes et les ponts; eaux usées non traitées mêlées à la montée des eaux de crue; des voitures et des personnes ont été emportées. Alors-Georgia-gouverneur, Sonny Perdue, déclaré l'état d'urgence.

L'humidité du golfe du Mexique a alimenté l'inondation de 2009. Une décennie plus tard, Des chercheurs de l'Arizona State University se demandent si une combinaison de développement urbain - et de changement climatique alimenté par les gaz à effet de serre - pourrait entraîner des scénarios comparables dans les villes américaines. Sur la base d'une étude qui vient d'être publiée, la réponse est oui.

« Lorsque nous tenons compte de ces deux agents de forçage du changement environnemental, l'effet de l'environnement bâti et l'effet des gaz à effet de serre, on note une forte tendance à l'augmentation des précipitations extrêmes sur les futures régions métropolitaines des États-Unis, " dit Matei Georgescu, professeur agrégé à l'École des sciences géographiques et de l'urbanisme de l'ASU et auteur principal de l'étude.

Des études antérieures ont montré que le développement urbain modifie les précipitations, grâce à ce que l'on appelle l'effet d'îlot de chaleur urbain, la différence entre la température dans une ville et la zone rurale environnante. Au fur et à mesure qu'une ville grandit, il fait plus chaud. La chaleur ajoutée ajoute de l'énergie à l'air, qui l'oblige à monter plus vite, condenser, forment des précipitations et de la pluie sur la ville ou sous le vent de la ville. Donc, la quantité de précipitations qu'une ville reçoit augmente ou diminue en réponse à l'effet d'îlot de chaleur urbain.

Cependant, lorsque les gaz à effet de serre et le développement urbain sont tous deux pris en compte, la modélisation du climat régional axée sur la zone continentale des États-Unis montre des impacts compensatoires entre l'effet du développement urbain et les émissions de gaz à effet de serre sur les précipitations extrêmes.

L'étude a été publiée en ligne dans la revue Lettres de recherche environnementale .

Les chercheurs n'avaient pas auparavant examiné ces deux variables en tandem. Les études sur les précipitations futures sur les environnements urbains examinent généralement les effets d'un nombre limité d'événements, et ils ne tiennent pas compte des deux agents de forçage du changement climatique induit par les villes et les gaz à effet de serre.

« Cette nouvelle étude est unique, " a déclaré Georgescu. " Nous avons utilisé des simulations à l'échelle du climat avec un modèle climatique régional pour examiner les changements potentiels dans les futures précipitations extrêmes résultant à la fois de l'expansion urbaine et de l'augmentation des gaz à effet de serre, dans des dizaines de villes à travers les États-Unis continentaux."

En substance, la nouvelle étude a montré que l'intégration des gaz à effet de serre dans un modèle climatique régional compensait l'effet parfois décroissant du développement urbain sur les précipitations extrêmes, dit Georgescu.

"Ce sont les effets que nos villes sont susceptibles d'éprouver en tenant compte du double facteur de forçage de l'expansion urbaine et des émissions de gaz à effet de serre, simultanément, " a expliqué Georgescu. " Ce que cela signifie pour les villes américaines à l'avenir, c'est la nécessité d'une réponse cohérente à une augmentation des précipitations extrêmes. Nous ne sommes plus susceptibles de voir une diminution des précipitations comme nous l'avons vu auparavant."

Comme Atlanta, villes à travers les États-Unis, dont Denver, Phoenix et Houston, semblent être vulnérables aux précipitations extrêmes et aux inondations qui en résultent. Georgescu a déclaré que les résultats de l'étude montrent le besoin urgent pour les villes de développer des politiques pour lutter contre les inondations qui menacent la résilience unique de chaque ville et les investissements prévus dans les infrastructures.

« Si nous faisons confiance à la capacité des modèles à simuler si bien les précipitations moyennes et extrêmes, et nos résultats démontrent une telle compétence de simulation, alors nous pouvons effectuer des simulations qui incluent l'urbanisation future, futurs gaz à effet de serre, séparément puis ensemble, et faites confiance à ce que le modèle nous dira, " expliqua Georgescu.

Mais il ne s'agit pas seulement de réduire les émissions de gaz à effet de serre, il a noté. « Il s'agit aussi de la façon dont vous construisez des villes. À quel point elles sont étendues, à quel point ils sont verticaux, à quel point ils sont denses, combien de végétation il y a, how much waste heat you put into the environment through electricity use, through air conditioning, or through transportation. All of these things can impact future precipitation in our cities."

En réalité, the study has important implications for climate change adaptation and planning. The study highlights the complex and regionally specific ways in which the competing forces of greenhouse gases and urban development can impact rainfall across U.S. metropolitan regions, explained Ashley Broadbent, assistant research professor in ASU's School of Geographical Sciences and Urban Planning.

"This complexity reinforces that future adaptation efforts must be informed by simulations that account for these interacting agents of environmental change, " il a dit.