Rectification de l’environnement

La modification de l’environnement aggrave souvent les conséquences des inondations. Revenir en arrière engendre une situation qui entraîne moins de crues. Ainsi le repeuplement d’une zone avec des arbres peut recréer un parapluie naturel.

D’autres techniques peuvent être utilisées pour réduire le risque comme la création d’une tournière (une tournière est espace réservé pour faire tourner la charrue au bout du sillon). Il s’agit de mettre au bord d’un champ, entre celui-ci et le cours d’eau, une bande enherbée. La bande de terre qui est laissée en jachère va freiner l’eau qui s’écoule et permettre une pénétration d’une partie de cette eau dans le sol.

Les modes d’actions d’une bande enherbée. (Source Syngeta)

Au cours de la dernière semaine de mai 2008, on a observé sur les voitures du sable qui provenait du désert du Sahara. Comment est-il arrivé là ?

Au départ une dépression se crée au-dessus du désert. Comme il s’agit d’une région sèche et que les nuages peuvent se former mais ils ne donnent pas ou très peu de pluie ! En revanche, les différences thermiques peuvent engendrer des vents violents et provoquer des tempêtes de sable visibles sur les photos satellites. On peut voir un exemple de tempête de sable au large du Sénégal dans la figure ci dessous.

Figure 1 Sable et poussières venus du Sahara (ESA) Source Techno Sciences

Ce sont de fines particules qui peuvent rester longtemps en suspension dans l’atmosphère vu leur faible poids. Si les masses d’air se déplacent vers nos régions, elles passent au-dessus de la mer Méditerranée. Cette mer chaude connaît une évaporation très importante. L’air chaud et humide monte et se refroidit en altitude. Les particules venues du désert joue un rôle de noyau de condensation qui favorise le passage de l’état vapeur à l’état liquide de l’eau. Des nuages se forment.

 Selon leur mode de déplacement et selon la quantité d’humidité, ils vont atteindre la Belgique ou d’autres régions européennes comme l’Allemagne voire même la Scandinavie. Quand elles sont au-dessus de notre pays, on peut connaître trois situations. La première, le nuage ne contient pas assez d’eau et il continue vers d’autres régions. La deuxième situation est la  plus favorable pour observer ce sable : le nuage est saturé en eau mais les précipitations sont faibles. L’eau se dépose sur le sol, les voitures, les vitres, … Comme la quantité d’eau est faible, la pluie s’arrête vite ne laissant que quelques gouttes sur ces voitures. L’eau s’évapore mais en s’évaporant, elle abandonne les particules de sable sur les objets où elle s’est déposée. Ce sable devient alors bien visible. Selon leur origine, ces particules peuvent être jaune, beige ou rouge. Enfin, dans le cas de fortes pluies, l’eau s’écoule sur les véhicules, le sol et puis vers les égouts. Elle emporte avec elle les particules de sable et à la fin de la pluie, après l’évaporation de l’eau, on ne voit plus rien.

Ces situations ne sont pas si rares en Belgique. Mais de faibles pluies avec du sable sont moins fréquentes et leur visibilité se limite à deux ou trois fois par an.

Ces inondations ont été remarquables et les images des dégâts qu’elles ont provoqués ont été très impressionnantes.  Les précipitations, bien que très importantes ne suffissent pas à expliquer l’importances des dégâts. D’autres facteurs ont contribué à aggraver les conséquences des pluies.

Le premier facteur est bien entendu la pluie. Les estimations faites à l’aide des radars ont montrés des intensités pouvant être supérieures à 30 mm/h. C’est beaucoup mais ce n’est pas un cas isolé et unique en Belgique. En fait, dans de nombreux cas d’orages on atteint des intensités parfois bien plus supérieures à cette valeur de 30 mm/h.

Le deuxième facteur est la région très accidentée où se sont produites les orages. Certaines vallées présentent des versants très inclinés avec comme conséquences des mouvements rapides des masses d’eau dans leur flux vers le bas de la vallée. Cela explique que des véhicules pouvaient déplacées pas la masse d’eau qui arrivaient dans les rues. Le relief est également à l’origine de la montée rapide de l’eau dans les cours d’eau. Quand l’eau arrive dans le bassin versant d’une rivière, la couche d’eau qui s’étalerait sur l’équivalent d’une surface plane donnerait une lame d’eau d’une trentaine de cm s’il pleut 30 mm en 1 heure. Mais le relief va forcer l’eau à se rassembler dans la partie la plus basse de la vallée et l’eau se retrouve sur une surface nettement plus petite qu’au départ. Comme la pente y est nettement moins forte, l’eau va fortement ralentir et le débit sortant va être nettement inférieur au débit entrant. Il va donc y avoir deux raisons pour les quelles le niveau d’eau va s’élever très rapidement dans la partie basse de la vallée.

Un autre facteur d’aggravation est d’origine humaine : l’homme néglige son environnement. Tout d’abord, il ne tient pas compte des nuances dans le relief et il arrive souvent de construire dans les avalaisons. Ce sont de léger creux dans les versants de la vallée qui va être temporairement occuper lors des fortes pluies. Une construction va y bloquer la pluie qui va chercher une autre voie. Si on a construit deux bâtiments dans des avalaisons voisines l’eau des deux avalaisons, en contournant les bâtisses, en formant un écoulement plus important et dès lors plus destructeur.

Ensuite l’homme jette ses déchets n’importe où, n’importe comment. Il en résulte que l’eau ramasse tout sur son passage. Si obstacle apparaît, un barrage va se former. Quand la quantité de la masse d’eau acculée en amont du barrage est importante, ce barrage va céder et une lame va s’engouffrer et dévaster la vallée en aval. La même chose peut se produire dans les égouts sauf qu’en cas de vétusté des conduits, ils peuvent céder avant le barrage et les faire éclater comme  on l’a vu lors des reportages.

Toutes ces circonstances, et certainement d’autres problèmes locaux, ont conduit à une situation bien dramatique pour les habitants qui en ont été victimes. Et une situation analogue s’est produite dans la vallée de la Sambre à Charleroi lors des orages de lundi 2 juin.

Il fait « douf » – cette expression typiquement belge peut se traduire par : « Il fait lourd ».

Une caractéristique de notre corps est la régularisation thermique par la transpiration. L’évaporation de la sueur demande d l’énergie; elle va être prise au niveau de la peau. Et cette perte d’énergie au niveau de la peau va se traduire par un refroidissement.

Une autre caractéristique qui intervient dans cette sensation de temps lourd est la température et sa teneur en vapeur d’eau. Une masse d’air ne peut contenir qu’une masse maximale de vapeur d’eau et ce seuil, qui est appelé la tension de vapeur saturante, varie en fonction de la température. Au plus l’air est chaud, au plus l’air peut contenir de la vapeur d’eau : à 10°C, elle peut contenir 9,4 g/m³, à 20°C elle peut contenir jusqu’à 17,3g/m³ et à 30°C cette valeur monte à 30,3 g/m³. Lorsque la quantité de vapeur d’eau atteint cette valeur maximale, l’humidité relative est de 100%. Si on ajoute de la vapeur d’eau dans cette masse d’air à saturation, l’excès va se transformer en liquide en restituant de l’énergie qu’elle avait acquise lors de l’évaporation. De même si la température diminue, il va y voir condensation de l’excès de vapeur d’eau.

Si nous transpirons alors que la température est élevée, et que l’atmosphère est saturée en vapeur d’eau, la sueur ne va pas pouvoir s’évaporer et la transpiration va rester sur la peau. On a alors cette sensation de moiteur et en plus la non évaporation ne va pas nous refroidir et la chaleur sera désagréable. Cet inconfort est exprimée par l’expression du temps lourd.

Mais à 10°Cou moins, à saturation, on n’aura pas cette impression d’inconfort, car comme la température est basse, on ne doit pas refroidir le corps et donc nous ne transpirons pas.

Dans le cas inverse où la teneur en vapeur d’eau est très faible, nous allons transpirer beaucoup et le refroidissement sera intense et on aura, même à 25°C, une sensation de froid.

Construction de barrages

Les inondations peuvent être mieux contrôlées par la construction de réservoirs temporaires. On construit le long de la rivière un espace qui pourra être rempli d’eau lors d’une crue. Si celle-ci dépasse un certain seuil, on ouvre un canal de dérivation qui amène l’eau dans le réservoir. Lorsque la crue cesse et que le niveau d’eau redescend en dessous de ce seuil, on ouvre un canal de restitution qui ramène l’eau (éventuellement en aval d’une zone habitée que l’on veut protéger) dans le cours d’eau. La vitesse de vidange du réservoir peut être contrôlée afin de ne pas provoquer une crue en aval. L’écrêtage du débit de la rivière sera efficace tant que le réservoir n’est pas plein. Quand celui-ci sera complètement rempli, on ne pourra plus réduire la crue, et la zone habitée sera quand même inondée. La dimension du réservoir sera donc un élément important dans le facteur de réduction des inondations. On peut, par exemple, supprimer les crues décennales, mais pas les crues de fréquence plus rares. Mais comme les crues plus fréquentes qu’une crue décennale sont les plus nombreuses, on aura un gain certain du point de vue humain et économique.

Dans les villes, on réalise souvent des réservoirs souterrains, entre autres en dessous de stations de métro, afin de diminuer le risque d’inondation en zone urbaine. Ces ouvrages nécessitent un nettoyage complet après la vidange de la « citerne », car les boues et les détritus emmenés par l’eau de pluie réduisent rapidement l’efficacité de ces réservoirs.

Les précipitations font cruellement défaut dans le nord-est de l’Espagne. Les barrages ne sont plus remplis qu’à 20%. Il en résulte que Barcelone se voit régulièrement privée d’eau.
Ce que vivent les Barcelonais nous rappelle une situation que nous avons connue en 1976. Ils ne peuvent plus arroser les jardins, laver les voitures, changer l’eau des piscines et les fontaines sont vides. Pour pallier le manque d’eau, ils font venir de l’eau venant de Tarragone et de Marseille.
L’eau qui vient de Tarragone est pompée dans l’Èbre, le fleuve le plus important de l’Espagne. Mais cela ne se fait pas sans réticence de la population locale. L’eau du fleuve sert principalement à l’agriculture locale. Les tarragonais craignent que l’eau n’aille pas servir comme eau potable, mais à alimenter les piscines de la région de Barcelone. De plus ils estiment que les récentes pluies diluviennes devraient suffire pour pouvoir alimenter à nouveau la ville en eau.
L’autre source d’eau pour la capitale catalane est Marseille. En fait l’eau provient du canal de Provence. On se souvient qu’au cours des dernières années, le sud de la France avait connu des sécheresses à répétition. Mais la situation a cessé d’être préoccupante et les réserves sont reconstituées. La gestion de l’eau qui a été mise en place en place permet au sud de la France d’être solidaire de la Catalogne. En tout un million de mètres cube d’eau par mois sera acheminée de Marseille à Barcelone jusqu’en septembre.
Voici un bel exemple de solidarité à l’échelle européenne. Ce nous rappelle aussi que l’eau est un bienfait du ciel et qu’il ne faut pas rechigner lorsque les pluies sont parfois trop fréquentes en Belgique surtout en été.

Certains sites qui traitent de l’information scientifique ont fait mention de ce décodage du climat dans les carottes glacières extraites de l’Antarctique.

La neige quand elle se transforme en glace a emprisonné des bulles d’air de l’atmosphère. L’analyse de cet air, qui date de la formation du névé, nous indique la composition de l’atmosphère à cette époque. On peut en déduire aussi un indicateur de la température de cette époque. Cette technique permet de remonter dans le temps jusqu’à 800 000 avant notre époque.

Mais cette technique ne permet pas de remonter plus loin dans le passé. En effet, les précipitations de neige d’une saison sont recouvertes par les précipitations suivantes. L’alternance des saisons permet de dater facilement les couches supérieures de la calotte glacière. Mais au fur et à mesure que la couche est recouverte par de nouvelles précipitations, ces nouvelles neiges augmentent la pression et l’épaisseur de la couche d’un période bien précise diminue. Lorsque la pression devient très importante, il n’est plus possible de séparer les années. Si la précision de la datation perd en qualité, on peut néanmoins continuer à étudier l’atmosphère du passé.

La glace, si elle paraît bien solide, est cependant relativement plastique et, en même temps qu’elle s’enfonce, elle se déforme et s’évacue progressivement vers l’extérieur du continent Antarctique. Elle finit sa vie dans les icebergs et disparaît dans les océans. Même là où le fluage est très faible, la glace atteint la roche et glisse lentement vers les bords du continent. Cette partie de la couche de glace est très difficile a étudié pour différentes raisons. Tout d’abord l’épaisse couche de glace au-dessus d’elle la comprime très fortement, ensuite lors de son mouvement latéral, elle érode le socle roche et perd de sa pureté et de son homogénéité du fait qu’elle se mélange aux particules érodées. Enfin en suivant le relief, il lui arrive de remonter et de se mélanger avec des couches plus récentes.

Il devient dès lors très difficile de remonter plus dans le passé par les études des carottes glacières et d’autres techniques doivent être utilisées pour remonter plus loin dans le temps.

Avec le temps chaud et ensoleillé que l’on connaît depuis quelques jours et qui, selon les prévisions, va se maintenir ce week-end prolongé, il me semble utile de rappeler quelques définitions que l’on utilise en climatologie.

Avec la saison estivale qui démarre, on parle de jours d’été. En Belgique, un jour d’été est un jour où la température maximale a atteint ou dépassé 25°C. Un jour de forte chaleur ou de canicule est un jour où la température la plus haute est égale ou supérieure à 30°C.

Depuis 2003, on a décidé de donné une définition à une vague de chaleur. L’OMM donne pour une vague de chaleur : « une vague de chaleur est un réchauffement important de l’air ou une invasion d’air très chaud sur un vaste territoire, généralement de quelques jours à quelques semaines ». Le problème est qu’elle est imprécise car cette notion implique des extrêmes qui ne sont pas les mêmes pour les différentes régions du monde. Un même maximum de 35°C n’a pas la même fréquence en Belgique ou en Inde ou encore dans un climat méditerranéen. Une définition locale est nécessaire. Aux Pays-Bas, ils ont établi une définition qui nous semblait tout à fait acceptable pour la Belgique, notre climat n’étant pas foncièrement différent de leurs conditions climatiques.

La définition climatologique d’une vague de chaleur est : « une période d’au moins cinq jours consécutifs avec une température de 25°C ou plus à Uccle et comprenant au moins trois jours avec 30°C ou plus. »

Le mot canicule vient du latin canicula qui signifie petite chienne. C’est aussi l’autre nom donné à Sirius, l’étoile principale de la constellation du Grand Chien. C’est une étoile très brillante qui servait de référence dans les civilisations antiques. La période de canicule au temps des égyptiens était la période où cette étoile se levait et se couchait en même temps que le Soleil. C’était aussi la période la plus chaude de l’année. De ce fait, on lui a attribué dans le langage courant les moments de forte chaleur.