Very Wet Day Precipitation (R95p) Projections under 1.5°C, 2°C, and 3°C Global Warming Levels: A CMIP6 Multi-Model Analysis for the Rapti River Basin

La pluie ne tombe pas de manière uniforme. Dans de nombreuses parties du monde, en particulier celles qui dépendent de la mousson, la quantité totale de pluie annuelle est moins importante que la manière dont cette pluie est distribuée. Une bruine légère sur un mois permet au sol de s'imprégner et aux rivières de couler régulièrement. Mais lorsque cette même quantité d'eau arrive sous la forme de quelques rafales violentes, le sol ne peut pas l'absorber, et le résultat est une inondation. À mesure que la planète se réchauffe, l'atmosphère retient plus d'humidité, et la physique dicte que cet excès d'eau a tendance à se concentrer dans des tempêtes moins fréquentes mais plus intenses. Les scientifiques appellent les jours de précipitations les plus lourdes des « jours très humides », et ils mesurent la quantité totale de pluie qui tombe lors de ces jours spécifiques pour comprendre quelle part de l'eau annuelle d'une région provient de ces extrêmes dangereux. Il ne s'agit pas seulement d'une question de statistiques météorologiques ; c'est une question de survie pour des millions de personnes vivant dans des bassins versants où une seule semaine de fortes pluies peut déterminer le sort d'une récolte ou d'une ville.

Des chercheurs ont récemment porté leur attention sur le bassin du fleuve Rapti, une région située à la frontière entre l'Inde et le Népal qui fait vivre huit à dix millions de personnes. Cette zone est déjà sujette aux inondations, avec un historique d'inondations catastrophiques faisant suite à seulement quelques jours de pluies exceptionnellement fortes. Pour comprendre ce que l'avenir réserve, une équipe de scientifiques a utilisé des modèles informatiques avancés pour simuler le climat selon trois scénarios de réchauffement climatique différents : 1,5 degré Celsius, 2 degrés Celsius et 3 degrés Celsius au-dessus des niveaux préindustriels. Ce sont les cibles et les limites de température spécifiques discutées dans les accords internationaux sur le climat. L'équipe n'a pas examiné la pluie moyenne pour l'année entière ; elle s'est concentrée exclusivement sur les « jours très humides », calculant la pluie totale qui tombe lors des cinq pour cent des jours les plus humides de l'année. Ils ont exécuté ces simulations en utilisant quatre des modèles climatiques les plus sophistiqués disponibles, chacun construit par différentes institutions de recherche à travers le monde, pour voir comment l'intensité de ces événements extrêmes pourrait changer à mesure que le monde se réchauffe.

Les résultats brossent le portrait d'un avenir où la pluie la plus dangereuse devient nettement plus intense, mais le montant exact dépend fortement du modèle utilisé. Dans les simulations, la quantité de pluie tombant lors de ces jours très humides augmente à mesure que la température mondiale s'élève. À un niveau de réchauffement de 1,5 degré, les modèles suggèrent que la pluie totale provenant de ces jours extrêmes pourrait varier de 800 à 2 200 millimètres à travers le bassin. Lorsque le réchauffement atteint 2 degrés, ce total grimpe entre 900 et 2 600 millimètres. Au moment où le réchauffement atteint 3 degrés, les projections montrent un nouveau bond, certains modèles prédisant des totaux atteignant 2 800 millimètres provenant uniquement de ces quelques jours intenses. Un modèle spécifique, qui inclut des interactions complexes entre les plantes et l'atmosphère, a systématiquement projeté les quantités de pluie les plus élevées, suggérant que les jours très humides pourraient contribuer à près de 2 000 millimètres d'eau en une seule année dans un scénario de 3 degrés. C'est une quantité d'eau stupéfiante, comparable ou même supérieure à la précipitation annuelle totale que certaines parties du bassin reçoivent actuellement, livrée en seulement quelques jours.

L'étude a également identifié un point de bascule critique dans la manière dont ces changements deviennent détectables. Au niveau de réchauffement de 1,5 degré, les modèles ont montré des signaux mitigés, certains suggérant une augmentation des pluies extrêmes et d'autres ne montrant aucune tendance claire ou même une légère diminution. Les changements n'étaient pas assez forts pour être distingués des fluctuations naturelles de la météo. Cependant, une fois que les simulations ont atteint le seuil de 2 degrés, la situation a changé. Trois des quatre modèles ont commencé à montrer une augmentation claire et statistiquement significative de l'intensité de ces jours très humides. Cela suggère que 2 degrés est un seuil où l'influence du réchauffement causé par l'homme sur les précipitations extrêmes devient indéniable, dépassant le bruit de la variabilité naturelle. Les chercheurs ont découvert que l'objectif de 1,5 degré pourrait être la différence entre un avenir où la pluie extrême est encore quelque peu imprévisible et un avenir où une intensification dramatique est verrouillée.

Le constat le plus frappant est sans doute la manière dont ce danger est réparti de façon inégale sur le paysage. Les simulations ont révélé une division nette entre les hautes terres du nord et les plaines du sud. Les régions montagneuses du nord, où l'air est forcé vers le haut par le terrain, devraient recevoir deux à trois fois plus de pluie lors de ces jours très humides que les plaines plates du sud. Cet écart s'élargit à mesure que le monde se réchauffe. Bien que les zones méridionales soient toujours confrontées à des risques accrus, les sous-bassins du nord pourraient connaître des totaux de précipitations provenant de jours extrêmes nettement plus élevés, exigeant des solutions d'ingénierie totalement différentes pour la protection contre les inondations. Une digue ou un système de drainage conçu pour les plaines plates serait totalement inadéquat pour les collines escarpées et gorgées de pluie, et vice versa. L'étude soutient que traiter l'ensemble du bassin versant comme une unité unique à des fins de planification n'est plus suffisant ; les stratégies d'adaptation doivent être adaptées à ces réalités locales spécifiques.

Pour les agriculteurs et les communautés vivant dans le bassin du Rapti, ces conclusions se traduisent par un changement fondamental dans la gestion de l'eau. La pluie ne fait pas que devenir plus lourde ; elle devient plus concentrée. Au lieu d'une imprégnation régulière qui aide les cultures à pousser, l'eau arrive sous forme de vagues écrasantes qui emportent les semences, érodent le sol et inondent les champs pendant des jours. L'étude suggère que la part des précipitations annales totales provenant de ces jours extrêmes pourrait passer d'environ 35 à 45 % aujourd'hui à autant de 50 à 65 % dans un monde à 3 degrés. Cela signifie que même si la quantité totale de pluie reste la même, la manière dont elle tombe devient plus destructrice. Les chercheurs soulignent que, bien que les modèles ne s'accordent pas sur les chiffres exacts, ils s'accordent tous sur la direction : les extrêmes s'aggravent. Cette incertitude ne signifie pas l'inaction ; elle appelle plutôt à des stratégies flexibles capables de s'adapter au changement climatique, telles que la construction de systèmes de drainage qui peuvent être étendus et la création de plans d'inondation préparant des scénarios dépassant de loin tout ce que l'histoire a enregistré. La différence entre limiter le réchauffement à 1,5 degré et permettre qu'il atteigne 3 degrés n'est pas seulement un chiffre sur un thermomètre ; c'est la différence entre un défi gérable et un risque d'inondation catastrophique pour des millions de personnes.