Marie Bogataj Directeur AXA Research Fund

Comment protéger les zones côtières des impacts du changement climatique

Le Professeur Roshanka Ranasinghe et son équipe de recherche recherche de l’UNESCO IHE (Institute for Water Education) ont récemment développé un modèle de prédiction qui propose un nouveau moyen d’estimer l’érosion côtière due au changement climatique. L’objectif : assurer l’avenir des communautés côtières vulnérables pour les 100 prochaines années. Enjeux environnementaux
28 juin 2018

Les 10 à 20 dernières années ont connu une croissance significative des aléas côtiers comme les tempêtes, les tsunamis, les typhons, les inondations… Leur impact est plus sévère aujourd’hui qu’il n’y a 50 ans. Pourquoi ? Non seulement parce que ces événements sont plus intenses qu’auparavant, mais aussi parce qu’il y a davantage d’habitants dans les zones côtières. Selon les Nations Unies, 40% de la population mondiale vit à moins de 100km d’une côte.

Photo: Le delta du Gange, le plus grand et le plus peuplé du monde avec plus de 143 millions d’habitants. © Nasa

La recherche aide à la prise de décisions éclairée

La Chaire AXA sur l'Impact du changement climatique et les risques côtiers est un ambitieux programme de recherche sur 10 ans qui vise à mieux comprendre les lois physiques qui gouvernent l’érosion côtière, afin de connaître en détails comment le changement climatique peut affecter l’aspect de notre littoral. Ces nouvelles connaissances ont permis de développer des modèles simplifiés, plus rapides, pour mesurer les impacts du changement climatique, et pour créer des méthodes prédictives innovantes dans le but de modéliser les risques côtiers. Le résultat final ? Des informations concrètes sur les risques, qui peuvent être utilisées directement par les urbanistes et les gestionnaires des zones côtières afin de prendre des décisions plus éclairées.

Pr. Roshanka Ranasinghe
Titulaire de la Chaire AXA sur l'Impact du changement climatique et les risques côtiers à l’UNESCO Institute for Water Education, Pays-Bas

J’étudie les impacts du changement climatique sur les zones côtières depuis maintenant 15 ans. Mon but est de comprendre et de modéliser ces impacts par des méthodes scientifiques solides qui peuvent efficacement aider à la prise de décision sur le terrain.

Un des principaux résultats du projet de Roshanka a été le développement d'un modèle simplifié qui prédit et simule les évolutions du littoral liées au changement climatique, à différentes échelles. « C'est en fait un outil de modélisation simple et rapide pour prédire l’érosion de la ligne de côte, ou en d’autres termes, dans quelle mesure la ligne côtière pourrait reculer, ou avancer, sur une période de 100 ans (ou plus) » explique-t-il.

L’expertise du Professeur Roshanka Ranasinghe lui a donné le privilège d’être nommé Coordinateur principal pour le chapitre « L’information sur le changement climatique pour un impact régional et pour l’évaluation des risques » du prochain rapport d’évaluation du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) qui doit être publié en 2021.

Quels impacts concrets sur le terrain ?

Roshanka est venu apporter son aide au Département de protection du littoral du Sri Lanka pour modéliser l’impact du changement climatique sur la côte Est du Sri Lanka. Grâce à son approche, l’équipe de recherche a pu déterminer de nouvelles lignes de retrait pour délimiter les emplacements des aménagements et infrastructures côtiers, en cours et à venir, le long de la côte Est du pays.

Photo : Avec près de 2 millions d'habitants, la côte Est du Sri Lanka n’est pas la plus peuplée du pays mais est très exposée aux effets du changement climatique. Ici, en 2013, on peut voir le cyclone tropical Mahasen se déplacer vers le Nord, au coeur de l'Océan Indien. © Nasa

Les lignes de retrait définissent la distance entre le trait de côte et les premiers aménagements urbains autorisés. Ces zones tampons permettent de protéger les habitations et les autres aménagements face aux risques d’inondations et d’érosion de la côte en s’assurant que les bâtiments ne sont pas localisés dans les zones les plus à risque. 

« Dans certaines zones, elles sont restées les mêmes, mais à d’autres endroits elles ont varié considérablement, passant de lignes de retrait de 100 à 25 mètres de la mer. Ces résultats affinés nous ont été très utiles dans notre engagement auprès des parties prenantes des communautés côtières et des autres groupes locaux qui travaillent dans le développement urbain, l’agriculture ou la protection de la nature. », affirme Mangala Wickranayake, Ingénieure en charge de la recherche au Département de preservation du littoral et de gestion des ressources côtières du Sri Lanka.

Fig. 1 : Contours de l'érosion en fonction diverses probabilités de dépassement sous l'influence de l'élévation du niveau de la mer et des tempêtes d'ici 2100, à Sydey, en Australie
Fig. 2 : Carte des risques économiques développée en combinant les contours de l'érosion avec les valeurs de la propriété.

« L’approche de Rosh est différente, son modèle se base sur des postulats physiques différents, et donne donc des résultats également différents. Nous l’avons mis en place sur la côte sableuse aquitaine : dans l’éventualité d’une élévation de 1 mètre du niveau des mers, par exemple, l’outil développé par Rosh prédit un recul de l’ordre de 10 mètres du trait de côte. La loi de Bruun, elle, prévoit un retrait d’environ 100 mètres. L’avantage d’avoir plusieurs modèles, même imparfaits, c’est que leur multiplicité permet d’apprécier les marges d’erreurs de nos projections de recul du trait de côte. Les modèles tels que celui de Roshanka nous aident à préciser les recommandations en matière d’aménagement des zones côtières, et nous avons recommandé sa prise en considération dans les guides méthodologiques des plans de prévention des risques littoraux pilotés par le ministère en charge de l'Écologie ». Gonéri Le Cozannet, Département risques et prévention, Unité risques côtiers et du changement climatique, Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM), France.

Roshanka a également travaillé avec Deltares, un institut Neerlandais mondialement reconnu spécialisé dans l’analyse de l’eau et du sous-sol. Dirk-Jan Walstra, Chef du Département des Morphodynamiques appliquées et expert en Morphodynamique littorale à Deltares, utilise ce modèle en complément des autres techniques de mesures :

« L’outil probabiliste de recul du littoral que Roshanka a développé constitue une grande plus-value pour notre modèle existant sur l’évolution des côtes et la hausse du niveau de la mer. Notre rôle en tant que conseillers nécessite de s’appuyer sur des bases scientifiques très solides. En ce sens, les contributions de Rosh Ranasinghe sont inestimables. Son modèle nous aide à conseiller les urbanistes et les gestionnaires des zones côtières sur les endroits où ils peuvent autoriser la construction de bâtiments, sur le risque associé à chaque parcelle de terrain, etc. Par exemple, nous utilisons actuellement les modèles de Roshanka dans le cadre d’un projet de plusieurs millions d’euros, le projet European Climate Prediction (EUCP) qui cherche à quantifier les risques d’inondations et d’érosion côtières dans l’Union Européenne. En nous appuyant sur les résultats probabilistes donnés par ce modèle, nous allons pouvoir déterminer les lignes de retrait adéquates, qui établissent le risque d’inondation selon la typologie et la distance à la mer ».

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10 ans de soutien à la science

Roshanka Ranasinghe est l’un des 563 chercheurs soutenus par AXA Research Fund depuis sa création en 2008. L’objectif de cette initiative de mécénat est de soutenir les avancées scientifiques étayant le progrès sociétal, et d’encourager les chercheurs à les partager le plus largement possible pour guider la prise de décision et alimenter le débat public