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HEGS : Extrêmes hydrologiques à l’échelle globale

Le projet HEGS vise à mieux comprendre la relation entre précipitations intenses et crues à l’échelle globale. Il développe des outils de modélisation probabiliste et analyse des données historiques pour caractériser la variabilité des extrêmes hydrologiques. Ces travaux contribuent à affiner les modèles climatiques et à anticiper les risques liés aux événements hydrologiques extrêmes.

Les crues et précipitations intenses constituent un risque naturel majeur, avec des impacts humains et économiques considérables. Pour autant, certaines caractéristiques importantes restent imparfaitement comprises à l’échelle globale. Ainsi, le dernier rapport de l’IPCC indique que « la fréquence et l’intensité des précipitations intenses ont augmenté depuis les années 1950 », mais que « la confiance sur les tendances affectant les crues au cours des dernières décennies à l’échelle globale est faible ». Pourquoi cette déconnexion entre les tendances observées pour les précipitations intenses et les crues ? Au-delà des tendances, une description probabiliste de la variabilité spatio-temporelle des extrêmes hydrologiques à l’échelle globale reste à formaliser. L’ambition du projet HEGS était de combler ces lacunes en utilisant une stratégie basée sur deux piliers : développement méthodologique et analyses des données disponibles à l’échelle globale.

La première réalisation du projet est un outil de modélisation probabiliste (Renard et al. 2021) pour décrire la variabilité spatio-temporelle jointe de plusieurs variables. Il a été utilisé au cours du projet pour analyser la cooccurrence de conditions chaudes et sèches propices aux feux de forêt en Australie, ou pour reconstruire les crues historiques en France depuis 1705 (Renard 2023a) à partir d’une base de données de repères de crues. La seconde réalisation est l’analyse des crues et précipitations intenses à l’échelle globale au cours des 100 dernières années (Renard et al. 2023b), qui a mis en évidence des hausses globales affectant les précipitations intenses, alors que les tendances affectant les crues sont plus localisées et peuvent être à la hausse comme à la baisse. Cette analyse a également mis en évidence des configurations climatiques propices à l’occurrence d’évènements hydrologiques extrêmes, ce qui a permis de produire une reconstruction probabiliste des crues et précipitations intenses au cours des 180 dernières années.

Les retombées potentielles de ce travail sont multiples. Tout d’abord, l’outil de modélisation développé est très générique et est diffusé en logiciel libre (Renard 2021) : il pourra donc être réutilisé pour des analyses impliquant d’autres variables hydro-climatiques (par exemple sécheresses et incendies) ou autres. Les analyses de données effectuées contribuent quant à elles à une meilleure caractérisation de la variabilité naturelle des extrêmes hydrologiques, ce qui est important pour évaluer le réalisme des modèles climatiques, quantifier les changement qu’ils projettent dans le futur et proposer des stratégies d’adaptation pertinentes. De plus, bien que nous nous soyons focalisés sur des analyses et reconstructions passées dans le cadre de ce projet, d’autres applications en prévision saisonnière ou en projection future sont envisageables.

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