La combinaison de l'élévation du niveau de la mer, les marées, les ondes de tempête et les vagues ont augmenté le dépassement de la protection côtière naturelle et artificielle de près de 50 % au cours des deux dernières décennies. Cette révélation est issue d'une étude internationale coordonnée par l'IRD, impliquant des partenaires internationaux. L'étude a été publiée dans Communication Nature le 18 juin 2021.

En combinant données satellitaires et modèles numériques, les chercheurs ont montré que le franchissement côtier, et par conséquent le risque d'inondation, devrait encore s'accélérer au cours du 21e siècle, jusqu'à 50 fois dans un scénario de réchauffement planétaire à fortes émissions, surtout sous les tropiques. Cette augmentation est principalement causée par une combinaison de l'élévation du niveau de la mer et des vagues océaniques.

Les régions côtières de faible altitude abritent près de 10 % de la population mondiale. En plus de l'érosion continue et de l'élévation du niveau de la mer, ces zones et leurs écosystèmes uniques sont confrontés à des risques destructeurs, y compris les inondations épisodiques dues au dépassement de la protection naturelle/artificielle, comme dans le cas de l'ouragan Katrina, qui a frappé les États-Unis en 2005, Cyclone Xynthia en Europe en 2010, et le typhon Haiyan en Asie en 2013 (le plus grand cyclone tropical jamais mesuré). Ces événements épisodiques devraient devenir plus graves et plus fréquents en raison du réchauffement climatique, tandis que les conséquences augmenteront également en raison de la pression anthropique accrue, tels que le développement côtier et des infrastructures, urbanisation rapide. Bien que l'ampleur et la fréquence de ces événements restent incertaines, les scientifiques pensent que les pays des tropiques seront particulièrement touchés.

Malgré le rôle important que jouent les vagues océaniques dans la détermination du niveau des mers côtières, leur contribution aux inondations côtières avait été jusque-là largement négligée, principalement en raison d'un manque d'informations topographiques côtières précises.

Mesurer les événements passés pour estimer les risques futurs

Dans cette étude, Chercheurs français de l'IRD, CNES, Mercator Océan, avec le néerlandais, Brésilien, Portugais, collègues italiens et nigérians, a combiné un modèle numérique mondial sans précédent pour l'élévation de la surface avec de nouvelles estimations des niveaux extrêmes de la mer. Ces niveaux d'eau extrêmes contiennent des marées, analyse des vagues poussées par le vent et mesures existantes des défenses côtières naturelles et artificielles.

L'étude a commencé par quantifier l'augmentation des événements de submersion mondiaux qui se sont produits entre 1993 et ​​2015. Pour ce faire, les données satellitaires ont été utilisées pour définir deux paramètres clés pour la topographie côtière :la pente locale de la plage et l'élévation subaérienne maximale des côtes. Le niveau extrême des eaux côtières a été calculé en pas de temps horaires afin d'identifier le nombre potentiel d'heures annuelles pendant lesquelles les défenses côtières pourraient être franchies dans chaque zone.

« La combinaison des marées et des épisodes de grosses vagues est le principal contributeur aux épisodes de débordement côtier, " dit Rafaël Almar, chercheur en dynamique côtière à l'IRD, et le coordinateur de l'étude. "Nous avons identifié des points chauds, où l'augmentation des risques de franchissement est plus élevée, comme dans le golfe du Mexique, le sud de la Méditerranée, Afrique de l'Ouest, Madagascar et la mer Baltique."

Accélération au XXIe siècle

Les scientifiques ont également réalisé une première évaluation globale du potentiel de dépassement côtier au XXIe siècle, en tenant compte de différents scénarios d'élévation du niveau de la mer. Les résultats montrent que le nombre d'heures de dépassement pourrait augmenter à un rythme plus rapide que le taux moyen d'élévation du niveau de la mer. « La fréquence des franchissements s'accélère de façon exponentielle et sera clairement perceptible dès 2050, quel que soit le scénario climatique. A la fin du siècle, l'intensité de l'accélération dépendra des trajectoires futures des émissions de gaz à effet de serre et donc de l'élévation du niveau de la mer. Dans le cas d'un scénario d'émissions élevées, le nombre d'heures de dépassement dans le monde pourrait être multiplié par cinquante par rapport aux niveaux actuels, » prévient Rafaël Almar. « Au fur et à mesure que nous avançons dans le XXIe siècle, de plus en plus de régions seront exposées au débordement et aux inondations côtières qui en découlent, surtout sous les tropiques, nord-ouest des États-Unis, Scandinavie, et l'Extrême-Orient de la Russie."

Des études complémentaires seront nécessaires aux niveaux local et régional pour étoffer ces projections globales, qui fournissent une base solide pour proposer des mesures d'adaptation efficaces dans les hotspots identifiés.