Suite à un épisode de sécheresse, qui a amené nombre de cours d'eau européens à des niveaux historiquement bas et mis à mal la biodiversité, se profile à l'horizon la menace de crues dévastatrices.
Certains des fleuves les plus célèbres d'Europe, tels que le Rhin, le Danube et le Pô, ont fait les gros titres de la presse à mesure que s’installait la sécheresse estivale. Avec des niveaux d'eau jamais atteints auparavant et des rivières en passe de se tarir, de la navigation à l'agriculture, nombreuses sont les activités économiques à avoir été perturbées.
Pourtant, une petite rivière d'Europe, qui semble avoir suscité peu d’intérêt dans les médias, pourrait bien offrir de précieux enseignements concernant les effets toujours plus préoccupants du réchauffement de la planète. Cette rivière, c'est l'Albarine, dans le sud-est de la France, qui est au coeur d'un projet de recherche porté par l'Union européenne, visant à étudier les effets de la sécheresse sur les écosystèmes rivulaires.
Partout dans le monde, rivières et fleuves sont en proie à un stress accru du fait du dérèglement climatique. Ces recherches ont vocation à aider les défenseurs de l'environnement à mieux cerner les façons dont la sécheresse compromet la biodiversité et à y apporter une réponse adéquate.
L'Albarine, qui prend sa source près de la petite ville de Brénod dans le Jura français, parcourt près de 60 kilomètres avant que ses eaux limpides ne viennent grossir l'Ain, au nord-est de Lyon.
Or, en plusieurs endroits sur son trajet, la rivière se tarit. Un phénomène qui risque fort de toucher de plus en plus de voies navigables à mesure que le réchauffement de la planète va s'accentuer.
Un événement extrême
« L’assèchement est un événement et la sécheresse un événement extrême », affirme Romain Sarremejane, écologue spécialiste en eaux douces et chercheur postdoctoral associé à l’Institut national français de l’agriculture, de l’alimentation et de l’environnement (INRAE) et titulaire d’une bourse Actions Marie Sk?odowska-Curie (AMSC).
« Pour comprendre la sécheresse, il nous faut comprendre l’assèchement. Le problème à l'avenir pourrait bien être la disparition, en cas de sécheresse, de tous les refuges propres à assurer la survie d’espèces lors d'un épisode d'assèchement. »
Sarremejane est membre de l’équipe du projet de recherche MetaDryNet qui évalue les effets de l’assèchement sur les organismes vivant dans l’Albarine et leur capacité à consommer de la matière organique riche en carbone. À son cours supérieur verdoyant près de Brénod, de nombreuses feuilles tombent dans l'Albarine - et cette litière de feuilles constitue une précieuse source de nourriture et de nutriments tout le long de la rivière.
Un assèchement généralisé
Des insectes et divers autres organismes les grignotent, et « petit à petit, ils se décomposent au fil de l’eau, et les particules qui finissent dans la mer sont alors très petites », explique M. Sarremejane. « Mais lorsque l’assèchement se généralise sur le réseau, on assiste dans le lit tari de la rivière à une accumulation de feuilles qui ne sont plus transformées. »
Cette accumulation de feuilles risque d'affamer les organismes vivant en aval et de réduire le volume de carbone traité par la rivière.
Sarremejane et ses collègues ont entrepris d'étudier ce qui se passe dans les parties asséchées de l'Albarine. Ils ont prélevé des échantillons sur vingt sites d’une centaine de mètres chacun, afin d’observer la quantité de matière organique qui les traverse, la vitesse à laquelle celle-ci se décompose, le volume de carbone et de méthane émis par chaque site et la diversité des invertébrés, bactéries et champignons vivant sur place.
La moitié des sites se trouvaient dans des zones où la rivière se tarit parfois et le reste dans des endroits où la rivière coule tout au long de l’année.
L'assèchement prolongé d'un nombre croissant de sites est également susceptible de nuire à la capacité des organismes à se déplacer d'un endroit à l'autre de la rivière, ce qui risque d'entraîner une régression de la biodiversité, voire l'extinction de certaines espèces.
Quelque 60 % des cours d'eau dans le monde sont intermittents –– autrement dit, ils sont taris au moins un jour par an –– une tendance qui, selon Sarremejane, est appelée à s'accentuer. Nombre d’entre eux coulent en général pendant six à huit mois de l’année avant de s’assécher en été.
Intermittence
« Cette intermittence devient de plus en plus fréquente et s'étire dans le temps et l'espace », constate-t-il.
Si les zones asséchées d'une rivière gagnent du terrain et le restent plus longtemps, ces oasis dans la rivière où la vie résiste à l'assèchement risquent elles aussi de disparaître. « Il existe un point critique majeur au-delà duquel on risque de perdre une grande partie de la diversité », avertit-il.
Ses prochains travaux porteront sur l'impact des phénomènes météorologiques extrêmes sur les communautés d’organismes et leur diversité dans les rivières d'Europe, ainsi que sur la possibilité de quantifier ou non de tels points critiques.
De fortes précipitations
Parmi les difficultés engendrées par les sécheresses, les précipitations elles-même posent bien des défis. Lorsque la pluie daigne enfin tomber sur les zones ravagées par la sécheresse, ces précipitations ont tendance à être plus fortes et plus difficiles à absorber, entraînant des inondations, l’un des effets les plus dévastateurs du changement climatique dans les villes d’Europe.
Benjamin Renard, chercheur principal du projet Hydrologic Extremes at the Global Scale (HEGS), tente de comprendre les implications de l’augmentation des précipitations pour les systèmes rivulaires et si un tel phénomène se traduit par davantage d’inondations.
Selon l’Agence européenne pour l’environnement (AEE), les crues des fleuves et rivières comptent parmi les événements climatiques extrêmes les plus destructeurs en Europe. Si les émissions de carbone continuent d’augmenter, les dommages directs imputables à ces crues pourraient bien tripler sous l’effet du changement climatique.
Si la recrudescence des précipitations entraîne des inondations dans les rues des villes, la situation des cours d’eau n’est pas aussi simple que cela.
« Certains bassins fluviaux agissent comme un puissant filtre, il pourrait donc se passer plein de choses », tempère M. Renard. « Les inondations ne sont pas une résultante systématique de ce qui se passe en termes de précipitations. »
Avec ses collaborateurs, il a mis au point un cadre statistique visant à évaluer la probabilité que les cours d’eau d’une zone débordent. En utilisant les données fournies par environ 2 000 stations pluviométriques et hydrométriques, qui mesurent le débit des cours d’eau, leur cadre peut déterminer la probabilité d’une inondation dans une région donnée. Les données, provenant de stations dans le monde entier, couvrent les cent dernières années.
« Les jeux de données que nous utilisons pour les précipitations et les inondations nous viennent de tous les continents, à l’exception de l’Antarctique », précise-t-il.
Le cadre établit un lien entre les variables climatiques, telles que la température, la pression atmosphérique et la vitesse du vent, et la probabilité que surviennent des événements météorologiques extrêmes, notamment de fortes pluies ou des inondations.
Des précipitations plus abondantes
« Nous avons en effet confirmé que les précipitations devenaient plus abondantes dans le monde, toutefois pour les inondations, le signal est nettement plus compliqué», a déclaré M. Renard. « Dans certaines zones géographiques, les évolutions constatées sont minimes. Dans d’autres, les crues augmentent, alors qu’elles diminuent ailleurs. »
Renard prévoit d’utiliser le cadre pour les prévisions saisonnières, voire pour différents événements météorologiques extrêmes.
« Aucun aspect de ce cadre n’est spécifique aux inondations », a-t-il déclaré. Les chercheurs pourraient le configurer pour d’autres événements tels que les canicules, les épisodes de sécheresse et les incendies de forêt.
En tout état de cause, son déploiement pour les prévisions saisonnières s’inscrirait dans un dispositif d’alerte précoce utile. Cela permettrait aux citoyens de se préparer, par exemple, aux crues des cours d’eau près de chez eux et aiderait à éviter des pertes humaines et des destructions de biens.
Les recherches mentionnées dans cet article ont été financées par l’UE. Cet article a été publié à l’origine dans Horizon, le magazine européen de la recherche et de l’innovation.