Les phénomènes météorologiques extrêmes sont de plus en plus fréquents et intenses, parfois avec des conséquences tragiques. Les villes côtières d'Europe se préparent à relever les défis avec l'aide de la nature et des données de l'espace extra-atmosphérique.

Alors que les habitants de La Faute-Sur-Mer, petite ville côtière française de Vendée au nord de La Rochelle, se couchaient dans la nuit du 27 février 2010, une violente tempête faisait rage en mer.

Des vents tourbillonnants et cycloniques, de hautes vagues et de fortes pluies ont soufflé sur le golfe de Gascogne combinés à une marée haute de printemps pour faire des ravages alors qu'elle battait le littoral de l'ouest de la France. Les habitants se sont réveillés devant une scène de dévastation totale.

Perchée périlleusement entre l'océan Atlantique d'un côté et la rivière Lay de l'autre, la ville a été complètement inondée par les crues de la tempête. Des maisons, des propriétés et des commerces ont été détruits.

Sur les 53 personnes décédées en France des suites de la tempête Xynthia, 29 étaient originaires de La Faute.

Dans une ville de seulement 1 000 habitants, ce fut une tragédie dévastatrice.

Temps extrêmes

De tels phénomènes météorologiques extrêmes sont de plus en plus courants et les régions côtières sont particulièrement vulnérables, explique le Dr Clara Armaroli, géomorphologue côtière spécialisée dans la dynamique côtière (comment évoluent les côtes).

En réponse, l'École universitaire d'études avancées (IUSS) de Pavie, en Italie, dirige un projet paneuropéen visant à développer un système d'alerte précoce pour accroître la résilience côtière. Armaroli coordonne le projet, appelé European Copernicus Coastal Flood Awareness System (ECFAS).

"Compte tenu du changement climatique et de l'élévation du niveau de la mer, nous savons qu'il y aura une augmentation de la tendance et de l'ampleur des tempêtes côtières", a déclaré le Dr Armaroli.

"Ce qu'il faut, c'est un système de sensibilisation au niveau européen pour éclairer les décisions."

ECFAS a été mis en place pour développer une preuve de concept pour un système d'alerte précoce pour les inondations côtières. Il développera une conception fonctionnelle et opérationnelle.

Il s'appuie sur les données et utilise les outils des satellites d'observation de la Terre Copernicus de l'UE et des services Copernicus.

Au cœur de cela se trouve la manière dont les données sur les ondes de tempête, l'ampleur des inondations et leur impact potentiel pourraient être intégrées dans le service de gestion des urgences Copernicus de l'UE (Copernicus EMS).

Copernicus EMS est un service de surveillance spatiale pour l'Europe et le monde qui utilise des données satellitaires pour repérer les signes d'une catastrophe imminente, qu'il s'agisse d'incendies de forêt, de sécheresses ou d'inondations fluviales.

Les inondations côtières ne font pas encore partie du mix de gestion des urgences de Copernicus, l'ECFAS veut donc « combler l'écart », déclare Armaroli.

Cela garantira que les inondations côtières seront surveillées à l'avenir et que ces vulnérabilités feront partie de son mandat de surveillance.

En plus de tracer la progression des tempêtes qui déferlent sur les côtes européennes, l'équipe ECFAS intègre des données sur les modifications des côtes causées par l'érosion côtière. C'est une préoccupation croissante à mesure que le niveau de la mer monte à travers le monde.

Érosion des limites

"La vulnérabilité et l'exposition de nos zones côtières augmentent également en raison de l'érosion, qui rétrécit la frontière entre la terre et la mer", a déclaré le Dr Armaroli.

Le système d'alerte précoce recueillera des données à partir d'un éventail de sources, qui ont toutes un impact sur le risque d'inondation. Cela comprend des facteurs géographiques tels que l'utilisation et la couverture des terres, le type de sol, les changements de marée, les composantes des vagues et le niveau de la mer.

Il est conçu pour fournir des prévisions des risques de tempêtes côtières jusqu'à cinq jours. Potentiellement, il pourrait fonctionner en tandem avec les systèmes régionaux et nationaux préexistants pour améliorer les défenses locales.

Au-delà de la phase de preuve de concept, Armaroli espère que l'ECFAS-Warning pour la sensibilisation côtière peut jouer un rôle essentiel en aidant les régions à mieux se préparer en cas de catastrophe.

"Notre travail a commencé un processus, mais à l'avenir, nous espérons que cela pourra vraiment aider à accroître la résilience de nos zones côtières face aux événements météorologiques extrêmes à venir", a-t-elle déclaré.

Sur la côte ouest de l'Irlande, dans la ville portuaire atlantique de Sligo, un ingénieur en environnement nommé Dr Salem Gharbia relève les défis auxquels sont confrontées les villes côtières à un niveau supérieur.

Avec le projet—SCORE—Smart Control of the Climate Resilience in European Cities—Dr. L'équipe de Gharbia construit un réseau de "laboratoires vivants" pour améliorer rapidement et durablement la résilience locale aux dommages côtiers.

"Les villes côtières sont confrontées à des défis majeurs actuellement parce qu'elles sont si densément peuplées et parce que leur emplacement les rend vulnérables à l'élévation du niveau de la mer et au changement climatique", a-t-il déclaré.

Avec le réseau SCORE de 10 villes côtières, de Sligo à Benidorm, de Dublin à Gdańsk, le Dr. Gharbia a l'intention de créer une solution intégrée qui devrait aider les centres côtiers à atténuer les risques.

"L'idée principale derrière le concept est que nous avons des villes côtières qui apprennent les unes des autres", a-t-il déclaré.

Solutions co-créées

"Each living lab faces different local challenges," he said, "But each has been established to include citizens, local stakeholders, engineers, and scientists to co-create solutions that can increase local resilience."

Through the network, SCORE wants to pioneer nature-based solutions such as the restoration of floodplains or wetlands that reduce the risk of flooding in coastal regions. It's a model that is already proving effective.

One example, a project to bio-engineer sand dunes in Sligo for stronger natural defenses, is also being tested in Portugal.

The team is developing smart technologies to monitor and evaluate emerging coastal risks. In addition to using existing Earth observation data, this means the community can become involved through new citizen science projects aimed at expanding local data collection.

In Sligo, locals are already getting involved in the monitoring of coastal erosion using what Dr. Gharbia terms "DIY sensors"—drone kites—equipped with cameras, to survey local topography.

Elsewhere, citizens are helping to monitor and record water levels and quality, as well as wind speed and direction with a variety of other sensors.

Sustaining local citizen involvement in this way is crucial to SCORE's success, said Gharbia.

"It's essential that this is two-way for citizens," he said. "Without engaging them fully in the process of co-design and co-creation of ideas to mitigate risks, you will never get them committed to the types of solution proposed."

Data sources

All of this, of course, is creating a wealth of new data from a multitude of sources. But Dr. Gharbia is adamant that an integrated approach is critical.

"The main reason we're developing this system is," he said, "We've realized that to increase climate resilience we have to utilize all the information coming in from different sources."

Ultimately, the goal behind the work is for a real-time, early warning system that could be used by local and regional policy makers to test a range of "what if" scenarios.

Currently, the team are categorizing the data and optimizing the systems and models. In time, they hope other regions can learn from the approach and develop similar living labs.

Dr. Gharbia said the impact of his research project should be "to create an integrated solution that can be used in multiple different locations and can make a big impact in increasing local coastal resilience."

Resilience like it should spread far and wide. "The main purpose is a solution that can be replicated and scaled up," said Dr. Gharbia. The tragic consequences of more frequent and more intense coastal storms must be averted. + Explorer plus loin

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