Le changement climatique entraîne des régimes de précipitations plus volatils dans le monde entier - des étendues très sèches ponctuées de tempêtes qui laissent tomber de grandes quantités de pluie ou de neige en peu de temps. Bien que les périodes plus humides et plus sèches puissent avoir certains effets faciles à prévoir, comme sur les niveaux d'eau des lacs et des rivières, une étude récente portant sur la Californie révèle qu'elles peuvent affecter les glissements de terrain lents de manière imprévue.

Les chercheurs s'attendaient à ce que les glissements de terrain lents - où la terre descend de quelques centimètres à quelques pieds en un an - dans le sud sec de la Californie se comportent différemment de ceux du nord pluvieux de la Californie lorsqu'ils sont exposés à de fortes précipitations et à des conditions de sécheresse. Mais ce n'était pas le cas. Les auteurs de l'étude ont découvert que les glissements de terrain dans les régions les plus humides et les plus sèches de la Californie présentaient une sensibilité similaire aux précipitations extrêmes, se déplaçant en moyenne plus rapidement et plus loin en descente pendant les périodes de pluie par rapport aux années de sécheresse.

L'eau déclenche des glissements de terrain, et savoir comment les glissements de terrain réagissent à une sécheresse record ou à des précipitations extrêmes peut aider les chercheurs à mieux prédire leur comportement futur, y compris si l'un d'entre eux pourrait s'effondrer ou échouer de manière catastrophique. L'objectif global est de développer un inventaire à l'échelle de l'État du comportement des glissements de terrain qui informerait un réseau de surveillance. Bien que les glissements de terrain lents ne présentent pas nécessairement un danger immédiat pour les personnes ou les infrastructures, ils peuvent avec le temps endommager des choses comme les routes et les bâtiments. Et dans certains cas, ils peuvent s'effondrer soudainement, ce qui s'est produit avec le glissement de terrain de Mud Creek près de Big Sur en 2017.

"Je pensais que les résultats seraient assez différents entre le nord et le sud de la Californie", a déclaré Alexander Handwerger, scientifique des glissements de terrain au Jet Propulsion Laboratory de la NASA dans le sud de la Californie et auteur principal de l'étude, récemment publiée dans Geophysical Research Letters. . Jusqu'à cet article, son travail portait sur les glissements de terrain dans le nord de la Californie. Il n'était donc pas sûr de ce qu'il verrait en examinant les régions les plus sèches de l'État.

Comportement surprenant

La Californie abrite plus de 650 glissements de terrain lents, et Handwerger et ses collègues se sont concentrés sur 247 glissements de terrain lents d'une superficie moyenne de 0,2 mile carré (0,5 kilomètre carré). Ils ont ensuite analysé un sous-ensemble de 38 qui différaient par la quantité de précipitations qu'ils recevaient, les types de roches dont ils étaient constitués, les environnements dans lesquels ils se produisaient (côtiers ou intérieurs) et s'ils se trouvaient dans des zones développées ou non développées. Les chercheurs ont examiné comment ces glissements de terrain se sont comportés de 2015 à 2020, une période caractérisée par de fortes fluctuations des précipitations :alors que 2017 a été la deuxième année la plus humide jamais enregistrée pour certaines parties de la Californie, 2015 et 2016 ont été des années exceptionnellement sèches.

Ils ont obtenu des informations sur le mouvement des glissements de terrain à l'aide des données collectées par les satellites Sentinel-1 de l'ESA (Agence spatiale européenne). Les mesures ont été automatiquement transformées en cartes montrant les mouvements de terrain par le projet JPL-Caltech Advanced Rapid Imaging and Analysis (ARIA) Center for Natural Hazards. (Caltech, à Pasadena, gère le JPL pour la NASA.)

Les chercheurs savaient que les glissements de terrain lents dans les parties les plus humides de l'État restaient assez saturés tout au long de l'année. Ils ne s'attendaient pas à constater que les glissements de terrain déjà gorgés d'eau et leurs homologues plus secs s'accéléraient et se déplaçaient plus loin pendant les périodes humides par rapport aux périodes plus sèches.

Prévoir l'avenir

Mieux comprendre pourquoi les glissements de terrain réagissent comme ils le font aux précipitations ou à la sécheresse pourrait aider les chercheurs à prévoir des événements futurs comme le glissement de terrain de Mud Creek. Il s'est effondré au cours d'une année très humide pour la Californie au cours de laquelle des glissements de terrain similaires ne se sont pas effondrés. "Nous essayons de comprendre pourquoi cela se produit", a déclaré Handwerger.

Une meilleure compréhension du comportement des glissements de terrain pourrait permettre à un réseau de surveillance qui fournit des alertes aux responsables locaux et étatiques, ainsi qu'aux chercheurs, de garder un œil sur un glissement de terrain ou un groupe de glissements de terrain qui ont commencé à agir différemment. Cela pourrait également aider à mettre en place un système d'alerte pour les communautés menacées par un glissement de terrain, ainsi qu'à influencer la planification liée au développement et aux infrastructures.

La clé d'un tel réseau de surveillance est la capacité d'effectuer des études détaillées à grande échelle. Et ceux-ci sont rendus possibles par les progrès de la technologie des satellites, qui ont permis aux engins spatiaux tels que Sentinel-1 de fournir des données plus fréquentes et plus précises sur les changements de la surface de la Terre sur de plus grandes surfaces. Les missions à venir comme NISAR (abréviation du satellite NASA-Indian Space Research Organization Synthetic Aperture Radar) surveilleront les changements à la surface de la Terre en utilisant une fréquence radar différente qui peut mieux "voir" à travers la végétation par rapport à Sentinel-1. Comme cette mission, NISAR rendra ses données librement accessibles au public.

Les analyses chronophages et lourdes en données sont également de plus en plus faciles à réaliser grâce à des projets comme ARIA et un projet à venir parrainé par la NASA appelé OPERA (ou Observational Products for End-Users from Remote Sensing Analysis). OPERA, géré par JPL, utilisera les mesures de missions comme Sentinel-1 et NISAR pour produire des produits de données montrant les changements à la surface de la Terre. Ces produits fourniront aux gestionnaires de ressources, aux agences fédérales et aux chercheurs, entre autres, des mesures détaillées d'une grande partie de l'Amérique du Nord et de l'Amérique centrale, éliminant ainsi le besoin de passer du temps à travailler les données dans un format adapté à l'analyse et à la prise de décision. + Explorer plus loin

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