Alors que la Terre se réchauffe en raison du changement climatique, les personnes vivant près des côtes sont non seulement confrontées à un risque plus élevé d'ouragans majeurs, mais sont également plus susceptibles de subir une vague de chaleur ultérieure tout en étant aux prises avec des pannes de courant généralisées.

Les chercheurs de Princeton ont étudié le risque que ce danger composé se produise à l'avenir dans un scénario climatique "business-as-usual", en utilisant le comté de Harris, au Texas, comme exemple. Ils ont estimé que le risque de subir au moins un ouragan-coupure de courant-vague de chaleur durant plus de cinq jours sur une période de 20 ans serait multiplié par 23 d'ici la fin du siècle. Mais il y a de bonnes nouvelles :l'enfouissement stratégique de seulement 5 % des lignes électriques, en particulier celles situées à proximité des principaux points de distribution, réduirait de près de moitié le nombre d'habitants concernés.

Les vagues de chaleur sont le type d'événement météorologique le plus meurtrier et peuvent devenir encore plus dangereux lorsque les régions qui dépendent de la climatisation perdent de l'électricité. Historiquement, une vague de chaleur faisant suite à un ouragan a été rare, car le risque de chaleur extrême passe généralement avant le pic de la saison des ouragans dans l'Atlantique à la fin de l'été. Cependant, à mesure que les températures mondiales augmentent, les vagues de chaleur devraient se produire plus souvent et les ouragans devraient devenir plus fréquents et plus violents, augmentant ainsi les risques d'ouragans, de pannes d'électricité et de vagues de chaleur.

"L'ouragan Laura en 2020 et l'ouragan Ida en 2021 ont tous deux été suivis de vagues de chaleur après avoir détruit le réseau de distribution d'électricité", a déclaré Ning Lin, professeur agrégé de génie civil et environnemental, qui a dirigé l'étude. "Pour ce danger composé, le risque a augmenté, et c'est en train de se produire."

Dans une nouvelle étude, publiée le 30 juillet dans Nature Communications, Lin et ses coauteurs ont examiné les risques associés au danger composé et comment les changements d'infrastructure pourraient atténuer les effets potentiellement mortels. Ils ont combiné des projections de la fréquence et du moment où les ouragans et les vagues de chaleur frapperaient à l'avenir avec des estimations de la rapidité avec laquelle l'électricité pourrait être rétablie dans les zones connaissant des pannes après une tempête majeure.

L'équipe a choisi Harris, la maison de Houston, comme comté modèle, car il a la densité de population la plus élevée de toutes les villes de la côte du golfe. Les ouragans Harvey et Ike ont tous deux frappé Houston, entraînant une perte d'électricité estimée à 10 % des habitants.

Les chercheurs ont découvert que le pourcentage de résidents de Harris qui devraient subir au moins un ouragan, une panne de courant et une vague de chaleur de plus de cinq jours en deux décennies passerait d'un risque actuel de 0,8 % à un risque futur de 18,2 % d'ici la fin du siècle. . Cependant, différentes parties du comté souffriront probablement plus que d'autres, les résidents ruraux étant confrontés à un risque plus élevé de pannes prolongées.

L'équipe a également envisagé des améliorations du réseau électrique qui réduiraient l'impact d'un ouragan, d'une panne de courant et d'une vague de chaleur pour les résidents. L'enfouissement de 5 % des fils près des racines du réseau de distribution réduirait le pourcentage attendu de résidents sans électricité de 18,2 % à 11,3 %.

"La plupart du temps, notre pratique actuelle consiste à enterrer les lignes au hasard", a déclaré Lin. "En enterrant les lignes de manière plus stratégique, nous pouvons être plus efficaces et efficaces pour réduire les risques."

Ce type d'analyse peut aider les urbanistes à comprendre où les résidents seront les plus exposés à un ouragan, une panne de courant ou une vague de chaleur et à identifier les améliorations ciblées de leur système de distribution d'électricité qui peuvent le mieux en réduire l'impact.

"C'est un travail très important", a déclaré Lei Zhao, professeur adjoint au Département de génie civil et environnemental de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign, qui n'a pas participé à la recherche. "Ce document ne se contente pas de fournir des projections ; il relie les extrêmes aux impacts réels."

Il a déclaré qu'un message à retenir du travail est que les modélisateurs climatiques, les ingénieurs et les urbanistes doivent travailler ensemble pour atténuer les risques auxquels sont confrontés près de 30% de la population américaine qui vit dans les comtés côtiers. "De nos jours, nous rencontrons des extrêmes presque chaque année", a-t-il déclaré. "Les gens se rendent compte qu'il ne s'agit pas seulement de concevoir des infrastructures, mais aussi de concevoir des infrastructures tenant compte du climat."

L'étude actuelle examine le problème des risques composés au niveau du comté, mais le groupe de Lin s'efforce d'étendre l'analyse à des États entiers. Ils recherchent des moyens de réduire les exigences de calcul de l'analyse, car à mesure qu'ils étendent la zone géographique, la modélisation du système électrique basée sur la physique devient exigeante en termes de calcul.

Plus généralement, les nouveaux travaux soulignent la nécessité de réfléchir aux intersections des différents aléas et à la manière dont ils peuvent s'aggraver sous l'effet du changement climatique.

"Le climat peut entraîner de multiples dangers avec des effets composés que nous ne comprenons pas, et cela pourrait être nouveau pour nous à l'avenir", a déclaré Lin. "Considérer ce type de combinaison de multiples aléas climatiques et de vulnérabilité des infrastructures est une orientation importante à la fois pour la communauté des chercheurs et pour la prise de décision." + Explorer plus loin

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