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Environnement

Précipitation extrême : comment mieux les prévenir ?

Pr. Adam Sobel

Le 29 octobre 2012, l’ouragan Sandy s’est abattu sur le Nord-Est des États-Unis, entraînant de graves dégâts, y compris à New York. Le Professeur Adam Sobel est un chercheur en sciences de la terre et de l’environnement à l’Université de Columbia et après la tempête la presse a fait appel à plusieurs reprises à son expertise. Il y a donc vu la nécessité et l’occasion de mettre en place un centre d’expertise au sein de son institution académique. Aux premiers stades de ce qui allait devenir le projet Columbia Initiative on Extreme Weather and Climate, le Fonds AXA pour la Recherche a reconnu l’importance des travaux du Professeur Sobel et lui a ainsi apporté son soutien sous la forme d’une bourse AXA« Climat et événements extrêmes ».

Fort de la crédibilité et de l’élan que lui offrait cette bourse, le Professeur Sobel a fait décoller son programme de recherche innovant, en se concentrant sur le développement d’une nouvelle méthode permettant de mieux comprendre et prévoir les événements climatiques extrêmes. Grâceau soutien d’AXA, ce projet a réussi à s’écarter des approches de modélisation climatique traditionnelles, et a ouvert de nouveaux horizons pour la science, en commençant à établir un lien entre la recherche académique sur le climat et ses applications critiques dans le monde.

De la physique à la prédiction des précipitations extrêmes

L’originalité de cette approche est qu’elle tient compte du fait que chaque événement climatique extrême résulte de l’interaction de divers phénomènes météorologiques survenant simultanément dans l’atmosphère : gradients de température, transmission thermique, condensation de la vapeur d’eau des nuages, etc. Les facteurs à démêler sont innombrables pour déterminer la manière dont ils se combinent pour entraîner de fortes précipitations aux conséquences souvent désastreuses. En se concentrant sur les régions subtropicales et de moyennes latitudes, le Professeur Sobel et son postdoc Ji Nie ont développé une nouvelle méthode de modélisation des événements climatiques extrêmes en se basant sur la dynamique des fluides des systèmes météorologiques, plutôt que sur des approches statistiques. Cela leur a permis de distinguer les différents facteurs physiques qui interviennent dans les événements climatiques et de mieux ceux qui régissent les précipitations extrêmes.

Cette approche non conventionnelle s’est avérée fructueuse. Ce modèle a en effet permis de simuler de manière réaliste des tempêtes passées, à partir de la saisie des données partielles qui ont pu être collectées en amont de l’événement. Par exemple, l’équipe du Professeur Sobel a étudié un épisode d’inondation majeure qui s’était déroulé au Pakistan en 2010. À l’aide de leur modèle innovant, les chercheurs ont réussi à comprendre l’importance relative des différents facteurs météorologiques impliqués et à identifier les deux éléments les plus significatifs, c’est-à-dire, l’humidité élevée de l’air en provenance des océans tropicaux et les vents qui poussaient cet air vers le plateau himalayen. Cette prouesse technique révèle une solide connaissance des principes théoriques qui expliquent la survenue de fortes pluies. La méthode peut désormais servir à définir les scénarios des précipitations futures, mais aussi à comprendre et prévoir comment l’intensité des épisodes de fortes pluies pourraient augmenter dans le cadre du réchauffement climatique.

Des résultats novateurs au plan universitaire et politique

Cette nouvelle voie de recherche découle directement des travaux antérieurs du Professeur Sobel sur le sujet, qui avaient déjà été considérés comme novateurs. Axés sur les régions tropicales, ces travaux avaient été massivement plébiscités par la communauté scientifique et réutilisés lors d’études ultérieures. Le Fonds AXA pour la Recherche a permis au Professeur Sobel de consolider son modèle et de l’adapter aux régions subtropicales et aux moyennes latitudes. D’après les premières réactions, l’impact de ces nouveaux travaux sur le milieu universitaire s’annonce tout aussi considérable. C’est avant tout grâce à la liberté de création qu’un tel programme de recherche innovant a pu produire des résultats aussi prometteurs — et c’est également l’une des raisons pour lesquelles le Professeur Sobel pense que la bourse accordée par le Fonds AXA pour la Recherche lui apportera davantage, en termes d’incidence et de valorisation, qu’une simple publication.

Au-delà du plan universitaire, les connaissances acquises seront également utiles aux décideurs politiques qui commencent à tenir compte des projections climatiques. Dans l’état de New York, par exemple, le département de la conservation environnementale délivre les permis de construire pour les nouveaux projets. Afin d’obtenir un financement fédéral pour ce type de projets, les candidats doivent prouver que la construction résistera aux effets du changement climatique, c’est-à-dire, par exemple, qu’un bâtiment situé sur la côte ne souffrira pas de la montée des eaux. Il en va de même pour les épisodes de précipitations extrêmes, et les recherches d’Adam Sobel pourraient contribuer à informer les urbanistes sur les risques climatiques futurs et comment s’y préparer. Grâce à ses activités tant dans la recherche que dans la communication au public, il a réussi à établir d’excellents contacts avec tous ceux que les informations sur les risques climatiques intéressent, et a notamment développé une nouvelle collaboration avec le département de la gestion des risques de la ville de New York, afin de mieux évaluer le préjudice économique qu’un événement comparable à l’ouragan Sandy pourrait entraîner.

L’attribution des causes du changement climatique, qui consiste à effectuer une corrélation entre un événement météorologique spécifique et le changement climatique, est un des autres domaines de recherche dont on commence à percevoir l’effet. Les résultats du Professeur Sobel permettent de déterminer si le changement climatique a renforcé l’intensité d’un événement donné. Ce champ d’exploration est relativement nouveau, et en 2015, l’Académie des Sciences américaine a réuni un groupe d’experts afin qu’ils s’entendent sur les aspects scientifiques reconnus, donnent leurs estimations et définissent des objectifs spécifiques. Le Professeur Sobel avait été sollicité pour se joindre à ce comité chargé d’étudier les phénomènes météorologiques extrêmes imputables aux changements climatiques, une étape qu’il considère comme fondamentale dans la reconnaissance de ses travaux, et qui n’a fait qu’augmenter avec l’attribution de la bourse de recherche AXA.

Le Professeur Sobel est tout à fait conscient que la menace des événements climatiques extrêmes n’intéresse pas seulement les comités d’experts et les agences gouvernementales. Il participe activement au débat public, rédige des articles d’opinion et un livre, et intervient au cours d’événements, comme la table ronde AXA sur les risques climatiques. La bourse de recherche AXA lui a fourni certaines obligations et justifications pour consacrer du temps à de telles activités. Elle lui a également permis de participer à des initiatives de vulgarisation scientifique, comme la vidéo traitant de l’amélioration des prévisions des événements climatiques extrêmes, produite avec National Geographic.

Que ce soit dans ses activités de recherche ou de sensibilisation, le Professeur Sobel estime que le programme de financement AXA est particulièrement propice à la créativité. Il permet l’éclosion de nouvelles connaissances scientifiques et cette spécificité du Fonds AXA pour la Recherche est, pense-t-il, essentielle. Contrairement aux demandes de bourse effectuées auprès d’autres organismes, où les comités d’évaluation veulent avoir l’assurance qu’un projet aboutira à un résultat concret, la bourse de recherche AXA a permis au Professeur Sobel de se lancer dans un programme de recherche risqué. Bien que difficile à quantifier, cet « élément de liberté » ne doit pas, d’après-lui, être sous-estimé.