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L’analyse des pluviomètres cévenols révèle que la région connait bien une intensification des pluies extrêmes depuis deux décennies.
Le 14 septembre 2021, puis à nouveau le 3 octobre, des pluies diluviennes ont frappé le Gard. Dans l’article qu’elle a publié pour commenter l’événement de septembre, Météo France mentionne que ces épisodes exceptionnels semblent se répéter et que leur intensité moyenne s’est accrue dans la région, de 22 % entre 1960 et 2010.


Cette évolution couvre des situations disparates. Sous un climat méditerranéen dont l’une des plus importantes caractéristiques est la très grande variabilité de la pluie, chaque point du territoire connaît des historiques de pluie extrême différents, dans lesquels il est difficile de distinguer une tendance générale.

Mais nous allons montrer ici comment les pluviomètres cévenols ont permis de mettre en évidence une intensification de ces pluies diluviennes au fil des années. Pour ce faire, nous nous sommes mis dans la situation d’un climatologue qui aurait conduit cette analyse, d’année en année, depuis 1970.

Gard : 112 personnes mises en sécurité en Cévennes après les crues et inondations, des routes coupées (France 3 Occitanie, 4 octobre 2021).

Réseau de 75 pluviomètres

Pluviomètre
Pluviomètre situé à Mirabel (Ardèche). Brice Boudevillain/IGE


Le pluviomètre est un instrument rudimentaire, simple réservoir collectant la pluie pour en calculer l’intensité – c’est-à-dire la quantité tombée à intervalles réguliers. Pourtant, il est le seul capable, au regard de l’évolution climatique, de fournir des mesures directes de la pluie de qualité homogène et cela depuis longtemps.

Pris individuellement, l’outil ne fournit qu’une vision ponctuelle de la pluie. En réseau, il rend compte des énormes variations de la pluie dans l’espace, multipliant les chances de capter des valeurs extrêmes. Il devient ainsi un observateur climatique très efficace, même si il donne une description des champs de pluie moins complète que le radar météorologique.

Les 75 pluviomètres du réseau utilisé pour notre analyse sont installés et ont fonctionné depuis les années 1950 dans la partie méridionale du Massif central.

Carte de la région cévenole et de son réseau de 75 pluviomètres Météo-France employés dans notre analyse (coordonnées Lambert II étendues). Auteurs

Observer un changement de régime pluviométrique

Les séries de mesures utilisées correspondent aux cumuls journaliers de pluie dont on ne retient qu’une valeur par an – la plus forte. C’est une manière d’échantillonner des valeurs rares, indépendantes les unes des autres, et d’éviter d’introduire un seuil arbitraire de sélection.

La manière classique d’analyser statistiquement ces séries consiste à considérer que toutes ces valeurs maximales sont tirées aléatoirement d’une même urne. Mathématiquement, l’urne est représentée par une fonction de répartition des valeurs, qu’on appelle abusivement « loi statistique » – ce n’est en effet pas une loi au sens physique mais plutôt une hypothèse de travail.

Sachant que le climat change, on est conduit à imaginer que la composition de l’urne dans laquelle est effectué le tirage aléatoire des valeurs maximales évolue au cours des années. La réponse semble simple : il suffit de faire varier les paramètres de la fonction de répartition avec le temps.

On suppose, par exemple, pour ces paramètres que la valeur moyenne et la dispersion des valeurs maximales évoluent linéairement avec le temps. En pratique, ajuster un tel modèle aux données est délicat. Cette approche fait de chaque pluviomètre un instrument de mesure de l’évolution vers des pluies extrêmes plus ou moins sévères.

Voyons comment, au fil des années, ces témoins climatiques se sont en quelque sorte progressivement accordés entre eux pour pointer une intensification des extrêmes.

Recueillir l’avis d’un réseau de pluviomètres

Dans un réseau de pluviomètres, chaque instrument va donc avoir sa propre vision du régime pluviométrique et de son évolution. Cette vision intègre des caractéristiques spécifiques du régime des pluies sur l’ensemble de la région et propres aux circonstances locales de chaque station, à leurs historiques. Chaque pluviomètre a, disons, « son avis » sur l’intensification des extrêmes en fonction de son expérience personnelle. Il est alors logique que la réponse apportée par un panel d’instruments ne soit pas unique.

Figure chronologique montrant l’évolution du pourcentage d’intensification des pluies maximales annuelles entre 1960 et 2020. La courbe rouge représente la moyenne des points, c’est-à-dire l’intensification moyenne qu’on aurait estimée sur les Cévennes au fil des années en fonction des données disponibles. Chaque point du graphe représente l’intensification déduite de la série de mesures d’un pluviomètre allant de l’année 1958 à l’année indiquée en abscisse. Lorsque la densité des points est trop forte pour être lue, elle est remplacée par une boîte à moustache. La boîte recouvre environ 70 % des points qui diffèrent de la valeur moyenne en rouge d’un écart-type au plus. La zone en tirets recouvre 95 % des points soit deux écarts-types. Auteurs


Tel un climatologue qui aurait synthétisé les réponses de cet ensemble de pluviomètres d’année en année, nous montrons dans la figure ci-contre les pourcentages d’intensification mis en avant par les 75 pluviomètres depuis 1970. Cette figure révèle que la dispersion des avis au fil du temps a considérablement évolué. Les séries de données se sont en effet allongées dans le temps, couvrant progressivement une période où le changement climatique s’exprimait de manière de plus en plus large.

Une intensification d’abord invisible en Méditerranée

Trois périodes ressortent dans le « consensus » de ces témoins climatiques.

Jusqu’au milieu des années 1980, les pluviomètres donnaient des avis largement dispersés. Nombre d’entre eux annonçaient ainsi une baisse d’intensité entre 1960 et 2020 dans des proportions allant de 0 à 100 %. Les séries de données disponibles – une petite vingtaine d’années – étaient trop courtes pour faire des statistiques fiables et le changement n’était pas encore perceptible.

C’est la situation embarrassante dans laquelle se trouvent les climatologues au moment où les premiers rapports d’évaluation du GIEC en 1990 et 1995 mentionnent déjà le rôle du réchauffement climatique sur la fréquence des extrêmes.

À l’évidence, la tendance n’est alors pas visible en région méditerranéenne à cette époque.

Depuis vingt ans, des pluviomètres unanimes

Dans les années 1990, un basculement spectaculaire s’opère. La divergence des changements annoncés entre pluviomètres diminue de moitié du fait de l’allongement de la durée d’observation – baisse de moitié de l’amplitude de la zone représentée par les tirets (95 % des pluviomètres).

Plus important encore, la grande majorité des pluviomètres se range vers un même avis d’intensification – les boîtes verticales (qui représentent 70 % des pluviomètres) passent dans le camp de l’intensification dans des proportions allant de 0 à 40 %.

Depuis les années 2000, cette unanimité est stable. Les boîtes verticales sont toutes positives et tendent à se resserrer autour d’une augmentation moyenne d’environ 20 %.

Au regard de nos analyses, l’intensification des pluies diluviennes exceptionnelles apparaît incontestable dans la région qui nous intéresse, et ce depuis une bonne dizaine d’années.The Conversation

Cet article est republié à partir de The Conversation sous licence Creative Commons. Lire l’article original.

Publié le12 novembre 2021
Mis à jour le15 novembre 2021

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