Un incendie de forêt suivi d'une tempête de pluie intense est souvent une recette pour un désastre. Sans végétation pour amortir les précipitations, le ruissellement de l'eau peut se transformer en un glissement de terrain rapide et très destructeur, appelé «coulée de débris», qui a souvent le pouvoir d'anéantir des voitures, des maisons et des autoroutes, entraînant parfois des victimes.

Des chercheurs de la Northwestern University, soutenus par la National Science Foundation des États-Unis, ont amélioré un modèle numérique basé sur la physique pour étudier et prédire les zones sensibles aux coulées de débris.

"Les incendies de forêt et leurs conséquences, telles que les glissements de terrain, sont exacerbés par les effets du changement climatique et entraînent des ravages dans de nombreuses régions du pays", a déclaré Bruce Hamilton, directeur de programme à la Direction de l'ingénierie de la NSF. "Cette recherche peut nous aider à anticiper et à atténuer ces impacts."

Ce modèle augmenté pourrait éventuellement être utilisé dans un système d'alerte précoce pour les personnes vivant dans des zones à haut risque, leur permettant d'évacuer avant qu'il ne soit trop tard. Les informations issues des simulations de modèles pourraient également être utilisées pour concevoir de nouvelles infrastructures, telles que des barres de déviation qui détournent les eaux en mouvement rapide loin des maisons et des routes, pour les zones à haut risque.

La recherche est publiée dans la revue Natural Hazards and Earth System Sciences .

"Les gens veulent connaître leur risque immédiat et futur", a déclaré Daniel Horton de Northwestern, auteur principal de l'étude. "Bien qu'il ne soit pas encore conforme aux normes opérationnelles, ce cadre de modélisation pourrait un jour être déterminant pour prévoir où les coulées de débris sont susceptibles de se produire et décider qui doit être évacué."

Alors que le changement climatique augmente la probabilité d'incendies de forêt et de fortes pluies, les coulées de débris pourraient également devenir plus courantes. L'année dernière, une coulée de débris a arraché une section de 150 pieds de route le long de la route 1 près de Big Sur, en Californie. La pittoresque autoroute à deux voies a été fermée pendant trois mois, coupant le tourisme dans la région.

La catastrophe a résulté d'un coup de poing:un feu de forêt qui a brûlé d'août à décembre 2020, suivi d'une rivière atmosphérique - une longue et fine chaîne d'humidité concentrée dans le ciel - qui a déversé près d'un pied de pluie en janvier suivant.

Suite à des pluies intenses, les zones avec des cicatrices de brûlures de feux de forêt sont plus sensibles aux inondations soudaines. Dans une situation typique, la végétation interagit avec la pluie, qui pénètre ensuite dans le sol. Mais si une zone est brûlée, la végétation a disparu, elle ne peut donc plus intercepter l'afflux soudain d'humidité. Pire encore, dans certaines régions, les cires provenant de la végétation brûlée fondent, pénètrent dans le sol puis se solidifient. Ces cires créent une barrière pour la pluie, l'empêchant de pénétrer dans le sol. Au lieu de cela, la pluie coule sur le dessus du sol, ramassant des roches, de la boue, des arbres et même des voitures pour devenir une coulée de débris.

"En raison du changement climatique d'origine humaine, les ingrédients qui conduisent aux coulées de débris sont certainement de plus en plus courants", a déclaré Horton. + Explorer plus loin

Nouveau modèle développé pour prédire les glissements de terrain le long des cicatrices de brûlures de feux de forêt