Comment les activités humaines ont élargi les zones d'inondation dans le bassin du Colorado

Le bassin du fleuve Colorado, qui compte plus de 40 millions de personnes dans sept États américains et au Mexique, est de plus en plus confronté à un paradoxe : une région définie par la sécheresse chronique voit ses plaines inondables croître et semer le danger. Bien que la variabilité climatique naturelle joue un rôle, le principal moteur de l'expansion des zones inondables réside dans l'impact cumulatif et souvent négligé des activités humaines.

Développement urbain et surfaces impervieuses

L'Hydologie du Béton

Comme les villes comme Phoenix, Las Vegas, Denver et Salt Lake City ont grandi, de vastes zones de terre désertique indigène, qui ont absorbé des précipitations comme une éponge, ont été remplacées par des toits, des routes et des parkings. Ces surfaces imperméables empêchent l'eau d'infiltrer le sol. Au lieu de s'imbiber, les précipitations s'écoulent immédiatement, recueillant volume et vitesse. Un seul orage moyen sur une zone développée peut produire des dizaines de fois plus de ruissellement que la même tempête sur un désert non développé.

Selon la Commission géologique des États-Unis (USGS), l'urbanisation du bassin a augmenté les débits de pointe de 200 à 500 % dans les petits bassins versants. Cela signifie qu'une tempête de 10 ans peut produire un débit équivalent à ce qu'une tempête de 100 ans a produit il y a quelques décennies seulement. Les villes en aval de ces zones développées, comme celles qui bordent la rivière Salt et la rivière Gila, sont maintenant plus exposées aux inondations éclairs provenant de la banlieue.

Bâtiment dans la plaine inondable

Les activités humaines occupent également la plaine inondable. Le développement du bassin du Colorado a de plus en plus empiété sur les plaines inondables naturelles de son bras principal et de ses affluents. Les cartes historiques des inondations montrent que de nombreuses villes, subdivisions et parcs industriels ont été construits sur des terres qui inondent naturellement toutes les quelques décennies. Ce phénomène n'est pas nouveau : les premiers établissements souvent situés près des rivières pour l'agriculture et le transport. Cependant, le développement moderne a intensifié ce modèle, souvent avec une inondation insuffisante.

Par exemple, l'expansion de la région métropolitaine de Las Vegas dans les plaines inondables a entraîné une augmentation du nombre de propriétés à risque.Une analyse NOAA indique que les pertes d'inondation à l'échelle nationale augmentent le plus rapidement dans le sud-ouest, où l'urbanisation dans les plaines inondables du désert est un facteur clé.

Modification du débit d'eau naturel : barrages, réservoirs et canaux

Comment l'ingénierie peut faire marche arrière

Les barrages et les réservoirs sont souvent considérés comme des mesures de lutte contre les inondations.Sur le bras principal du Colorado, des structures massives comme le barrage Glen Canyon et le barrage Hoover régulent le débit et réduisent les inondations en aval dans de nombreuses régions. Toutefois, ces mêmes structures contribuent également à étendre les zones d'inondation de façon inattendue. L'entreposage des réservoirs modifie le moment et le volume des rejets. Pendant les périodes humides prolongées ou lorsque les réservoirs sont presque à pleine capacité, les exploitants de barrages doivent libérer de l'eau pour maintenir des marges de sécurité.

De plus, la construction de levées et projets de canalisation[ a un effet paradoxal. Un système de digue conçu pour protéger une zone donnée peut en fait encourager le développement dans la zone de sécurité derrière le digue. . Lorsqu'une digue échoue, ou lorsqu'une crue dépasse sa capacité de conception (ce qui se produit avec une fréquence croissante due au changement climatique), l'inondation soudaine de ces zones nouvellement développées peut être catastrophique. Les systèmes de digues dans le cours inférieur du Colorado près de Yuma et de la vallée impériale sont des exemples où l'expansion des plaines inondables après une brèche entraîne des dommages beaucoup plus importants que si la plaine inondable n'était pas développée.

Extraction et subsidence des eaux souterraines

Dans de nombreuses parties du bassin du Colorado, en particulier dans les États du Bas-Bassin, un important retrait des eaux souterraines pour l'agriculture et l'utilisation municipale a causé une subsidence des terres. La subsidence des sols abaisse l'altitude de la surface du sol, abaissant ainsi l'altitude de la plaine d'inondation par rapport à la rivière. Cela facilite la propagation des eaux de crue dans des zones auparavant moins sujettes aux inondations. Le taux de subsidence dans certaines parties de l'Arizona et du Nevada peut atteindre plusieurs pouces par année. Combiné à une déformation crustale de l'enlèvement de l'eau, la géométrie du risque d'inondation change.

Les recherches effectuées par le Programme des ressources en eau souterraine de l'USGS [ indiquent que la subsidence de l'appauvrissement des eaux souterraines a été mesurée à plus de 100 milles carrés dans la seule vallée de Las Vegas.

Déboisement, changement d'affectation des terres et feux de forêt

Effacement des captures

Le bassin du fleuve Colorado n'est pas tous désertique; ses eaux de tête montagneuses sont boisées de pins, de sapins et de peuplier. La déforestation par suite de l'exploitation forestière, du développement et des incendies de forêt catastrophiques a augmenté de façon spectaculaire au cours des dernières décennies. La perte de couverture réduit la capacité de la forêt d'intercepter les précipitations et de retarder le ruissellement.

La connexion feu-flacon

Les feux de forêt, qui sont intensifiés par les changements climatiques et la suppression historique des incendies, sont sans doute les plus puissants qui étendent les zones d'inondation dans le bassin. Les feux de forêt graves brûlent la végétation et créent une couche hydrophobe dans le sol. Au cours des années qui suivent un incendie, la zone brûlée devient très vulnérable aux inondations éclairantes et aux flux de débris. Même un léger orage d'été peut envoyer un torrent de cendres, de boues et d'eau dans un canyon auparavant stable, inondant des plaines inondables dans des altitudes inférieures qui n'étaient jamais historiquement en péril.

Le Service des forêts des États-Unis signale que les inondations après le feu peuvent augmenter les débits de pointe de 100 fois par rapport aux conditions préalables au feu.

Pratiques agricoles et Compactage des sols

Irrigation et égouts

L'agriculture domine l'utilisation de l'eau dans le bassin du Colorado, ce qui représente environ 70 % de la consommation totale. Les pratiques agricoles elles-mêmes modifient l'hydrologie locale et peuvent accroître le risque d'inondation. La construction de canaux d'irrigation et de fossés de drainage canalise l'eau dans le paysage, reliant souvent des bassins précédemment isolés.

Le surpâturage dans les états du bassin supérieur a conduit à la dégradation des sols qui ne peuvent absorber les précipitations, entraînant un ruissellement plus rapide et une augmentation des pics d'inondation dans les affluents. Une étude de l'USDA Agricultural Research Service a fait remarquer que les sols des parcours compactés produisent jusqu'à 60 % de plus de ruissellement que les zones végétales indigènes.

Changement climatique : l'amplificateur

Bien que les émissions de gaz à effet de serre provenant des activités humaines ne soient pas strictement une activité humaine, les changements climatiques sont une cause de suralimentation. Les températures plus chaudes augmentent la capacité de l'atmosphère à contenir l'humidité, ce qui entraîne des précipitations plus intenses et de courte durée, capables d'écraser des paysages naturels. La fonte des neiges se produit plus tôt et plus soudainement, ce qui entraîne des débits de pointe plus importants.

Dans le bassin du Colorado, les projections climatiques montrent un changement vers des événements d'inondation plus fréquents et de grande magnitude, en particulier dans les zones de transition entre le désert et les montagnes. Une étude du journal Nature Climate Change[ (lien vers une étude climatique représentative) a révélé que les changements climatiques anthropiques ont augmenté la probabilité d'inondations extrêmes dans le bassin du Haut Colorado d'environ 30 pour cent au cours du siècle dernier.

Gérer l'expansion de la plaine inondable : une voie à suivre

Rénovation des systèmes d'eau de tempête urbaine

L'expansion des zones d'inondation n'est pas inévitable.Les activités humaines qui ont créé le problème peuvent être modifiées pour réduire les risques. Premièrement, l'urbanisme doit se diriger vers une infrastructure verte.Les chaussées, les jardins pluviaux, les zones humides construites et les bassins de rétention peuvent imiter l'absorption naturelle, réduisant les ruissellements des zones développées.

Restauration et reculs de la plaine inondable

Dans les zones non urbaines, il est essentiel de restaurer les plaines d'inondation naturelles. L'achat et la dédicace des terres inondables comme espaces ouverts, l'élimination des barrages obsolètes ou la modification des activités des réservoirs pour mieux tenir compte des débits naturels et permettre aux rivières de se remorquer sont autant de méthodes éprouvées.Les efforts de restauration du delta du Colorado sont un exemple de la façon dont les eaux qui retournent dans les plaines d'inondation historiques peuvent réduire le risque d'inondation en aval tout en offrant des avantages écologiques.

Préparation aux inondations après le feu

Les systèmes d'alerte rapide qui intègrent les prévisions de précipitations et les conditions du sol après le feu peuvent donner aux habitants des collectivités en aval plus de temps pour évacuer. La planification de l'utilisation des terres devrait restreindre la construction de nouvelles zones susceptibles d'être inondées après le feu.

Réforme de la gestion de l ' eau

La réduction du pompage des eaux souterraines peut ralentir la subsidence et restaurer une certaine capacité d'infiltration naturelle. Des plans d'urgence plus souples pour la gestion des inondations, qui intègrent la gestion des inondations, sont nécessaires, plutôt que de traiter la sécheresse et les inondations comme des problèmes distincts.

Conclusion

L'expansion des zones inondables dans le bassin du Colorado n'est pas avant tout un phénomène naturel, mais le résultat direct des choix humains sur la façon dont nous construisons, où nous nous installons, comment nous gérons l'eau et comment nous utilisons les terres. Le développement urbain a remplacé les sols absorbants par des surfaces, des barrages et des canaux imperméables ont modifié les débits naturels, la déforestation et les feux de forêt ont compromis les eaux de tête du bassin et les pratiques agricoles ont compacté les terres.

En investissant dans des infrastructures vertes, en rétablissant les plaines inondables, en mettant à jour les cartes des risques et en réformant la gestion de l'eau, nous pouvons réduire le risque d'inondation pour les millions de personnes qui dépendent du fleuve Colorado. Le défi n'est pas une pénurie de solutions, mais un écart entre l'action et les besoins. Les municipalités, les organismes d'État et fédéraux et les propriétaires fonciers individuels ont tous un rôle à jouer. Le temps d'agir est maintenant – alors que nous pouvons encore planifier plutôt que de réagir à la prochaine catastrophe.