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Lorsque les pluies records de l’ouragan Harvey ont inondé le Texas en août 2017, elles ont déclenché une cascade de chaos. Les inondations généralisées ont transformé les routes en rivières, entravant les évacuations et l’accès aux services d’urgence. Harvey a également temporairement arrêté le quart de la production de pétrole des États-Unis dans le golfe du Mexique, faisant monter les prix du gaz.

Comprendre un effet domino

De tels scénarios peuvent eux-mêmes déclencher encore plus d’effets, comme des rangs de dominos – lesquels sont au centre de la quatrième évaluation nationale du climat (ANC) publiée par le gouvernement fédéral américain à la fin du mois de novembre.
Pour la première fois, les 300 experts gouvernementaux, universitaires et à but non lucratif qui ont collaboré au rapport en consacrant un chapitre entier à l’interaction sous-étudiée mais essentielle entre le changement climatique et ce que l’on appelle les systèmes complexes.
Ce rapport souligne que les scientifiques doivent examiner non seulement comment le réchauffement climatique modifie les systèmes naturels, mais aussi comment ces changements vont provoquer leurs propres répercussions sur d’autres régions. Dans un climat changeant, rien n’est affecté seul », a déclaré Katharine Mach, chercheuse principale à l’Université de Stanford et l’un des auteurs de la NCA.
La complexité de ces effets en cascade signifie qu’ils peuvent souvent être difficiles, voire impossibles, à comprendre ou à prévoir. Mais c’est exactement ce que les scientifiques essaient maintenant de comprendre.

Un exemple

Voici un exemple simple: si les chercheurs veulent voir comment le changement climatique affectera les systèmes énergétiques, ils pourraient simplement modéliser les effets de la hausse des températures et des vagues de chaleur sur la demande en électricité. Cela pourrait les amener à conclure qu’il faut construire davantage de centrales électriques pour répondre à la demande d’énergie pour le refroidissement des centrales électriques.
Mais une telle étude négligerait un élément essentiel: des températures plus chaudes rendraient également les conditions de sécheresse plus probables dans certaines régions, ce qui signifie qu’il y aurait moins d’eau pour refroidir les centrales électriques – et l’eau disponible a tendance à être plus chaude, ce qui la rend moins efficace pour le refroidissement.
Il est plus facile de voir la dynamique entre tous ces systèmes environnementaux et humains avec le recul, car les scientifiques peuvent suivre le fil de nombreuses interactions qui se sont déjà produites. Mais il est beaucoup plus difficile de les anticiper, ce qui complique encore davantage la tâche consistant à aider les communautés à se préparer aux futurs impacts climatiques.
La recherche dans ce domaine progresse, mais «nous venons tout juste de commencer à comprendre ces complexités», a déclaré Leon Clarke, chercheur principal au Joint Global Change Research Institute dans le Maryland. Certaines nouvelles études examinent des questions telles que la manière dont les chocs agricoles induits par le climat affectent les marchés mondiaux, les prix des produits alimentaires et l’utilisation des terres; la relation entre le risque d’inondation et les mesures de protection contre les inondations que les sociétés décident de prendre; comment des réservoirs en expansion peuvent aggraver les pénuries d’eau pendant la sécheresse; et le lien entre la hausse des températures et la violence.
L’une de ces études, toujours en cours d’examen, examine l’incidence de l’ouragan Harvey sur le réseau routier de Houston et, par conséquent, l’accès de la population aux services d’urgence pendant la tempête. Pour cette étude, les chercheurs ont utilisé des données d’inondation et une modélisation pour déterminer si les habitants de deux quartiers différents avaient un accès routier aux casernes de pompiers et aux hôpitaux à différents moments de la tempête. Ils ont également examiné combien de temps il faudrait aux gens pour se rendre à ces services d’urgence si leurs itinéraires habituels étaient bloqués.

Faire face à de tels événements 

«C’est la chaîne d’événements que nous voulions mettre en évidence», déclare Avantika Gori, chercheuse en gestion des risques d’inondation à l’Université de Princeton. Elle espère que de telles études fourniront aux premiers intervenants de meilleures informations sur les endroits où consacrer leurs ressources et aideront les urbanistes à faire face plus efficacement à des événements tels que l’ouragan Harvey. Ils pourraient, par exemple, améliorer les plans d’évacuation de certains quartiers et mieux informer les véhicules d’urgence sur les itinéraires.
Mais les experts notent que ce type de recherche est extrêmement difficile. Il est déjà assez difficile de modéliser un système seul, encore moins de le connecter à une série d’autres systèmes. Pour compliquer davantage les choses, une seule équipe de recherche peut comprendre des spécialistes des sciences sociales, des sciences naturelles, des ingénieurs et des experts d’autres domaines, qui utilisent tous leurs propres langages techniques et leurs propres méthodes pour effectuer leurs travaux.

Améliorer les types d’intervention

L’amélioration constante des modèles, l’augmentation de la puissance des ordinateurs et les progrès de techniques telles que l’apprentissage automatique contribueront à accélérer certains progrès, de même que les enseignements tirés des premières études en cours. Au-delà de la recherche, les scientifiques devront également aider les décideurs à comprendre et à faire des choix à la lumière de toute cette complexité.
Par exemple, les prévisions d’élévation du niveau de la mer étant incertaines, des experts pourraient aider une communauté à construire un mur anti-inondation ajustable. La bonne nouvelle est que certains endroits ont déjà commencé à envisager des systèmes complexes pour se préparer au changement climatique.
«Ils font un travail sophistiqué de modélisation des interactions entre l’élévation du niveau de la mer, les ondes de tempête, les zones géographiques particulières de leurs ports et de leurs côtes et les infrastructures en danger», a déclaré Janetos. « Ils envisagent de nombreuses dimensions différentes en réfléchissant à la manière dont ils vont réagir en matière d’adaptation. »

Une meilleure compréhension pour prévoir un effet domino 

La complexité ne vient pas tant des systèmes, mais des manières de les comprendre et de s’ajuster en conséquence. Le changement climatique ayant ses propres caractéristiques selon les pays, cette compréhension deviendra d’une importance majeure dans les années à venir pour prévoir un effet domino complexe et répondre aux exigences des populations en danger.
Source : Scientific Americain

La prochaine frontière climatique: prévoir un effet domino complexemartinChangement Climatique
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