Les marées de tempête de cent ans auront lieu toutes les quelques décennies au Bangladesh, rapportent les scientifiques

Dans une étude qui apparaîtra dans Une terreles scientifiques rapportent que, pour le pays côtier très peuplé du Bangladesh, ce qui était autrefois un événement de 100 ans pouvait désormais frapper tous les 10 ans – ou plus souvent – à la fin du siècle.

Dans un avenir où les combustibles fossiles continuent de brûler comme ils le font aujourd’hui, ce qui était autrefois considéré comme une marée de tempête catastrophique, une fois dans le siècle, frappera en moyenne, une fois par décennie. Et le type de marées de tempête qui se sont produites toutes les décennies environ front probablement plus fréquemment la côte du pays, toutes les quelques années.

Le Bangladesh est l’un des pays les plus densément peuplés du monde, avec plus de 171 millions de personnes vivant dans une région à peu près la taille de l’État de New York. Le pays a été historiquement vulnérable aux cyclones tropicaux, car il s’agit d’un delta bas qui est facilement inondé de tempêtes et de vivre une mousson saisonnière. Certains des inondations les plus destructrices du monde se sont produites au Bangladesh, où il a été de plus en plus difficile pour les économies agricoles de récupérer.

L’étude révèle également que le Bangladesh connaîtra probablement des cyclones tropicaux qui chevauchent la saison de mousson d’un mois. Jusqu’à présent, les cyclones et la mousson se sont produits à des moments séparés de l’année. Mais à mesure que la planète se réchauffe, la modélisation des scientifiques montre que les cyclones pousseront dans la saison de mousson, provoquant des inondations consécutives à travers le pays.

« Le Bangladesh est très actif dans la préparation des dangers et des risques climatiques, mais le problème est que tout ce qu’ils font est plus ou moins basé sur ce qu’ils voient dans le climat actuel », a déclaré la co-auteur de l’étude Sai Ravela, chercheur principal dans le département de la Terre du MIT, les sciences atmosphériques et planétaires (EAP). « Nous constatons maintenant une augmentation de presque dix fois dans la récidive des marées de tempête destructrices presque partout où vous regardez au Bangladesh. Cela ne peut pas être ignoré. Donc, nous pensons que c’est opportun, de dire qu’ils doivent faire une pause et revisiter comment ils protègent contre ces tempêtes. »

Les co-auteurs de Ravela sont Jiangchao Qiu, un post-doctorant aux EAP, et Kerry Emanuel, professeur émérite de science atmosphérique au MIT.

Hauteur des marées

Ces dernières années, le Bangladesh a investi considérablement dans la préparation des tempêtes, par exemple dans l’amélioration de son système d’ouverture du début, fortifier les remblais du village et l’accès croissant aux abris communautaires. Mais de telles préparations ont généralement été basées sur la fréquence actuelle des tempêtes.

Dans cette nouvelle étude, l’équipe du MIT visait à fournir des projections détaillées des risques de marée de tempête extrême, qui inondent les événements où les effets de marée amplifient la poussée de tempête induite par le cyclone, au Bangladesh sous divers scénarios de réchauffage climatique et projections de montée en mer.

« Beaucoup de ces événements se produisent la nuit, donc les marées jouent un rôle très fort dans la quantité d’eau supplémentaire que vous pourriez obtenir, selon la marée », explique Ravela.

Pour évaluer le risque de marée de tempête, l’équipe a d’abord appliqué une méthode de réduction d’échelle basée sur la physique, que le groupe d’Emanuel a développé pour la première fois il y a plus de 20 ans et utilise depuis pour étudier l’activité des ouragans dans différentes parties du monde. La technique implique un modèle à basse résolution de l’océan mondial et de l’atmosphère qui est ancré avec un modèle plus fine-résolution qui simule les conditions météorologiques aussi détaillées qu’un seul ouragan. Les chercheurs dispersent ensuite les «graines» des ouragans dans une région d’intérêt et dirigent le modèle vers l’avant pour observer les graines qui poussent et entraînent des armes à terre au fil du temps.

Pour le modèle à échelle réduite, les chercheurs ont incorporé un modèle hydrodynamique, qui simule la hauteur d’une vague de tempête, étant donné le motif et la force des vents au moment d’une tempête donnée. Pour toute tempête simulée donnée, l’équipe a également suivi les marées, ainsi que les effets de l’élévation du niveau de la mer, et a incorporé ces informations dans un modèle numérique qui a calculé la marée de tempête, ou la hauteur de l’eau, avec des effets de marée comme une tempête touche à l’atterrissage.

Chevauchement extrême

Avec ce cadre, les scientifiques ont simulé des dizaines de milliers de cyclones tropicaux potentiels près du Bangladesh, dans plusieurs scénarios climatiques futurs, allant de celui qui ressemble au jour en cours à celui dans lequel le monde éprouve un réchauffement davantage en raison de la combustion continue des combustibles fossiles. Pour chaque simulation, ils ont enregistré les marées maximales de tempête le long de la côte du Bangladesh et ont noté la fréquence des marées de tempête de différentes hauteurs dans un scénario climatique donné.

« Nous pouvons regarder tout le seau de simulations et voir, pour cette marée de tempête de dire, 3 mètres, nous avons vu autant de tempêtes, et à partir de cela, vous pouvez déterminer la fréquence relative de ce type de tempête », explique Qiu. « Vous pouvez ensuite inverser ce nombre en une période de retour. »

Une période de retour est le temps qu’il faut pour une tempête d’un type particulier pour marquer à nouveau. Une tempête qui est considérée comme un « événement de 100 ans » est généralement plus puissante et destructrice, et dans ce cas, crée des marées de tempête plus extrêmes, et donc des inondations plus catastrophiques, par rapport à un événement de 10 ans.

D’après leur modélisation, Ravela et ses collègues ont découvert que dans un scénario d’augmentation du réchauffement climatique, les tempêtes qui étaient auparavant considérées comme des événements de 100 ans, produisant les valeurs les plus élevées de la marée de tempête, peuvent se reproduire toutes les décennies ou moins à la fin du siècle. Ils ont également observé que, vers la fin de ce siècle, des cyclones tropicaux au Bangladesh se produiront sur une fenêtre saisonnière plus large, se chevauchant potentiellement dans certaines années avec la saison saisonnière de la mousson.

« Si la pluie de mousson est entrée et saturée le sol, un cyclone entre alors et cela aggrave le problème », explique Ravela. « Les gens n’auront pas de sursis entre l’extrême tempête et la mousson. Il y a tellement d’effets composés et en cascade entre les deux. Et cela n’émerge que parce que le réchauffement se produit. »

Ravela et ses collègues utilisent leur modélisation pour aider les experts du Bangladesh à mieux évaluer et se préparer à un avenir pour accroître les risques de tempête. Et il dit que l’avenir du climat du Bangladesh n’est en quelque sorte pas unique à cette partie du monde.

« Cette histoire du changement climatique qui se joue dans le Bangladesh d’une certaine manière se déroulera d’une manière différente ailleurs », note Ravela. « Peut-être que là où vous êtes, l’histoire concerne le stress thermique, ou l’amplification des sécheresses, ou des incendies de forêt. Le péril est différent. Mais l’histoire de la catastrophe sous-jacente n’est pas si différente. »

Cette recherche est soutenue en partie par le projet du MIT Resilience Resilience Systèmes d’alerte précoce du Climate Grand Challenges, The Jameel Observatory Jo-Crewsnet Project; MIT Météo et climat Extrême Climate Grand Challenges Project; et Schmidt Sciences, LLC.