Les impacts du changement climatique sur le volume des crues dans les bassins versants d'Amérique du Nord

Résumé

Avec les effets du changement climatique d'origine anthropique, il est prévu que les événements extrêmes tels que les sécheresses et les inondations augmenteront en termes de fréquence, d'intensité et de magnitude pour la majorité du continent nord-américain. Que ce soit à des fins hydroélectriques ou de rétention d'eau pour fournir de l'eau potable en période de sécheresse ou de protection en période d'inondation, l'évaluation des effets du changement climatique futur sur les volumes d'inondation est critique pour assurer une meilleure gestion de ces catastrophes étant donné la gravité des impacts dévastateurs des inondations. De plus, il est essentiel d'utiliser le volume d'inondation plutôt que le pic d'inondation, car ce dernier se concentre sur le débit le plus élevé possible observé lors d'une inondation, alors que le volume d'inondation prend également en compte la durée de l'écoulement, qui est un facteur important en termes de dommages causés à l'environnement bâti. Cette étude vise à évaluer l'impact du changement climatique sur les volumes d'inondation sur un large échantillon de 1 403 bassins versants nord-américains en utilisant une approche multimodèle. 2 112 combinaisons de projections du volume des inondations sont établies par bassin versant, résultant de multiples modèles hydrologiques alimentés par de multiples projections climatiques corrigées des biais dans le cadre des scénarios de changement climatique RCP4.5 et RCP8.5. Le second objectif de cette étude est d'évaluer la contribution de chaque source d'incertitude de l'approche d'ensemble (modèles hydrologiques versus méthodes de correction des biais versus modèles climatiques) sur les futurs régimes hydrologiques projetés. L'ensemble multi-membres est constitué de 21 éléments qui comprend quatre modèles hydrologiques globaux de complexité variable (GR4J, HMETS, HSAMI et MOHYSE), onze modèles climatiques globaux (MCG), quatre méthodes de corrections de biais (DBC, MBCn, QDM et TSQM) ainsi que deux scénarios d’émission de gaz à effets de serre (RCP4.5 et RCP8.5) qui fournissent à l’étude une très large gamme de résultats pour la période de référence, 1971 à 2000, et la période future, 2070 à 2099. Les résultats montrent que les volumes de crue devraient diminuer dans les zones montagneuses de l'ouest, la région des Grands Lacs et les Maritimes, tandis qu'une augmentation des volumes de crue est susceptible de se produire principalement dans l'est de l'Amérique du Nord. Il est démontré que les plus fortes augmentations prévues du volume des inondations dans le cadre du changement climatique sont induites par des événements de fonte des neiges de type pluie sur neige. D’ailleurs, les modèles hydrologiques contribuent le plus à l'incertitude des bassins versants individuels et les MCG en deuxième rang, tandis que la contribution moyenne est menée par les MCG avec les modèles hydrologiques en deuxième position. De plus, la contribution des MCG est la deuxième plus importante dans les zones d'augmentation du volume des crues, donc sur les côtes Ouest et Est des États-Unis. Les résultats démontrent également que sur les 1 403 bassins versants inclus dans l'étude à travers le continent, approximativement 80% des bassins versants vont voir une augmentation des volumes de crue sous les différents scénarios et seuils d’inondations dans la fenêtre de 30 ans, avec le 20% restant qui verront une décroissance des volumes de crue. Cela permettra aux décideurs politiques de prendre de meilleures décisions pour la prévention des inondations et l'atténuation des dommages.

Date	24 mars 2023
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Richard Arsenault (Directeur(-trice))