Atelier changements climatiques - Station météo à Besse sur Issole

Atelier changements
climatiques
Evénements extrêmes et
changement climatique
Causes, impacts et moyen de lutte
Abdelnour Richard
Bonardet Pierre
Botta Ambra
Enrione Davide
Plane Guillaume

Atelier changement climatique : évènements extrêmes et changement climatique, causes, impacts et moyens de lutte
Bonardet-Enrione-Botta-Plane-Abdelnour Page 2 sur 63
Introduction .............................................................................................................................. 3
1. Paléoclimatologie et événement extrêmes. ......................................................................... 7
1.1 Le climat de ces 100000 dernières années .................................................................. 7
1.2 Le climat de ces 10000 dernières années .................................................................. 13
1.3 Le climat de ces 1000 dernières années .................................................................... 18
1.4 Les causes de la variabilité climatique...................................................................... 26
2. Changement climatique et événements extrêmes............................................................ 30
2.1 Observations.............................................................................................................. 32
2.1.1 Températures extrêmes ....................................................................................... 32
2.1.2 Précipitations ...................................................................................................... 33
2.1.3 Phénomènes localisés.......................................................................................... 34
2.2 Projections................................................................................................................. 36
2.3 Attribution ................................................................................................................. 38
2.4 Conclusion................................................................................................................. 39
3. Impacts des événements extrêmes et moyens de lutte..................................................... 40
3.1 La Somme ................................................................................................................. 41
3.1.1 Le déroulement des inondations.......................................................................... 43
3.1.2 Les dégâts............................................................................................................ 44
3.1.3 Les origines anthropiques locales....................................................................... 44
3.2 Le Bengladesh........................................................................................................... 46
3.2.1 La vulnérabilité aux crues du Bengladesh .......................................................... 47
3.2.2 Le cas de la riziculture ........................................................................................ 49
3.2.3 La politique bengalaise de protection et de lutte contre les inondations............ 51
3.2.4 Résultats et progression ...................................................................................... 52
3.3 Assurances................................................................................................................. 54
CONCLUSION....................................................................................................................... 55
ANNEXE I : Etude hydrologique : Dora Baltea ................................................................. 56
Introduction.................................................................................................................. 56
Le bassin...................................................................................................................... 56
Séries hydrologiques historiques ................................................................................. 56
Calcul des crues ........................................................................................................... 60
ANNEXE II : Le Bengladesh................................................................................................. 61

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Introduction
Le climat est défini usuellement comme étant les données météorologiques
« moyennes » observé sur une échelle spatiale et temporelle. Plus rigoureusement, il
correspond à une représentation statistique (en terme de moyenne et d’écart type) de certaines
quantités caractéristiques (température, précipitations …) sur des durées allant du mois au
million d’années. Le climat correspond donc à un état « moyen » d’un système complexe,
appelé système climatique, qui comprend cinq composantes majeures interagissant entre
elles (atmosphère, hydrosphère, cryosphère, biosphère et surface terrestre) et influencées par
des phénomènes externes tels l’ensoleillement, l’orbite terrestre et l’activité humaine plus
récemment.
La complexité d’un tel système, et le fait notamment que ses différentes composantes
ont des temps de réponse différents à un changement d’état, fait que le climat n’est pas figé
(comme on aurait pu le penser il y a quelques siècles ou quelques décennies), mais varie en
fonction du temps et de l’échelle considérée. C’est ce que l’on appelle la variabilité
climatique. Cette variabilité climatique a soit des composantes externes (c’est le cas pour les
variations millénaires du climat, dues semble-t-il, aux variations de l’orbite terrestre et ayant
entraîné les périodes de glaciation, mais aussi à plus petite échelle temporelle au changement
climatique actuel, d’origine anthropique), soit des causes internes, dues aux non linéarités
du système climatique et à l’interaction entre certaines de ses composantes (comme c’est le
cas pour El Nino). Ce comportement non linéaire du système entraîne une évolution parfois
chaotique de celui ci pouvant mener à ce que l’on appelle des évènements extrêmes.
Comme nous l’avons vu, de part la complexité et la non linéarité du système
climatique, il est plus judicieux de s’intéresser à un traitement statistique de l’ensemble des
données climatiques. Le « climat » ainsi défini, n’est alors rien d’autre qu’une distribution de
probabilités d’un évènement météorologique (par exemple, le taux annuel de précipitation ou
la température mensuelle moyenne …). Les queues de distribution constituent alors ce que
l’on appelle un « événement extrême », c’est-à-dire une anomalie météorologique dont la
probabilité d’occurrence est faible (par exemple, moins de 10% d’occurrence).
En ce qui concerne ces évènements dits « extrêmes, la notion d’échelle est tout
particulièrement importante :
" Echelle spatiale tout d’abord, car un événement extrême à un endroit donné ne l’est
plus à un autre endroit (c’est le cas de précipitations, dont le débit serait exceptionnel
en Europe, mais normal en climat équatorial).
" Echelle temporelle ensuite, car l’échelle de temps d’un événement extrême peut être
variable, de quelques heures (orages, phénomènes cévenols …) à plusieurs jours
(vague de chaleur, froid intense), voire mois ou années (sécheresse …) selon le
phénomène considéré. De plus, il est nécessaire d’adopter l’échelle de temps adéquate
à un événement extrême particulier (un orage, même intense, ne sera pas forcément
visible sur des statistiques de pluviométrie annuelle).
Les évènements climatiques extrêmes sont donc des phénomènes météorologiques
localisés, à la fois dans l’espace et le temps, provenant essentiellement de la non linéarité et la
complexité du système climatique et de la variabilité qui en découle.
Or cette variabilité climatique est la somme de deux composantes :
" La variabilité climatique naturelle, que nous avons déjà brièvement évoquée
" La variabilité d’origine anthropique, c’est à dire le changement climatique
actuellement observé, globalement imputable à l’homme (rejet de gaz à effet de serre,
aérosols …) et dorénavant peu controversé.
Il sera donc intéressant d’étudier quelle est la part de responsabilité de chacune dans
l’occurrence et l’intensité des évènements extrêmes.

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SURFACE
TERRESTRE
HYDROSPHERE CRYOSPHERE
BIOSPHERE
CLIMAT
Effets internes
Effets externes
SOLEIL
ORIGINE
ANTHROPIQUE
SYSTEME
CLIMATIQUE
Fig 1. Interactions et facteurs de variabilité du système climatique.
Fig 2. Exemples d’interactions au sein du système climatique.
Source : IPCC

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Nous nous sommes intéressés ici uniquement à une définition statistique des
évènements extrêmes, définition qui ne tient pas compte des conséquences de celui-ci. Si cette
démarche peut être intéressante sur un plan scientifique, elle présente quelques faiblesses sur
un plan socio-économique : si une tornade touche un endroit désert, elle aura peu de
conséquences sur l’homme, alors qu’une même tornade ayant la même probabilité
d’occurrence sera catastrophique si elle touche une zone peuplée. On voit à travers cet
exemple, que découpler un événement extrême en soi de son impact sur l’environnement et
sur l’homme occulte la partie majeure du problème des évènements extrêmes, à savoir leur
mitigation et la prise de décision politique en sa faveur (car à quoi servirait de se protéger
contre des évènements extrêmes ne menaçant personne, et à l’opposé, comment se prémunir
contre ceux mettant directement en danger les populations).
En tenant compte de la notion d’impact dans la définition des évènements extrêmes,
nous introduisons ainsi une nouvelle problématique qui est celle de la « vulnérabilité » de
l’homme face à son environnement. Tout comme l’hydrosphère ou la cryosphère, l’homme
interagit avec le climat et a un certain temps de réponse à des modifications climatiques :
plus que tout autre espèce, l’homme s’est adapté aux conditions météorologiques, basant son
mode de vie (habitat, agriculture…) sur un climat moyen donné. Cette acclimatation a pris du
temps et tout écart plus ou moins important au climat moyen a par le passé durement affecté
l’humanité (famines, épidémies, voire migrations, déclin de civilisations…) : les sociétés sont
donc plus ou moins vulnérables à la variabilité climatique. De plus, depuis le tremblement de
terre de Lisbonne de 1755 et le débat entre Voltaire et Rousseau qui s’en suivit, il semblerait
que le temps ait donné raison à ce dernier, la fatalité n’ayant plus cours en un monde
déterministe ou tentant de l’être..
Dans cette optique deux interrogations nous viennent à l’esprit :
" La vulnérabilité de l’homme a-t-elle augmenté ou diminué face à des changements
climatiques abrupts ?
Si dans un premier temps, on serait tenté de répondre que l’amélioration des
techniques, de l’hygiène et des connaissances a permis de mitiger l’effet des
évènements extrêmes, il n’en est pas moins vrai que la population n’a cessé
d’augmenter s’exposant ainsi davantage aux aléas climatiques (en occupant
des zones côtières, des bassins versants …).
" Comment sommes nous préparés, les uns et les autres, face aux dangers potentiels que
représentent les évènements extrêmes ?
En effet, des inégalités existent face à ceux-ci, et confrontés à une même
menace (même probabilité d’occurrence, même intensité) nous ne sommes pas
protégés de la même façon. Par exemple, en ce qui concerne la hausse du
niveau des mers, les Pays-Bas et le Bangladesh se sont inégalement prémunis
et dans l’état actuel des choses, les conséquences pour les uns et les autres
seraient radicalement différentes. La vulnérabilité humaine va donc dépendre à
la fois de facteurs géographiques, mais aussi sociopolitiques et socio-
économiques.
Dans cette rapide introduction, nous avons tâché de définir ce qu’est un événement
extrême et quelles sont les problématiques fondamentales s’y rattachant. Nous pouvons
résumer celles-ci en trois questions :
" Quelle est l’influence du changement climatique sur les évènements extrêmes
(intensité et probabilité d’occurrence) ?
" Quels seront les impacts de ceux ci dans l’avenir ?
" Comment lutter contre les évènements extrêmes (prévention et protection) ?