Les changements climatiques entraînent des niveaux d'eau dans les Grands Lacs

Les changements climatiques entraînent des niveaux d'eau dans les Grands Lacs
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L'essai suivant est reproduit avec la permission de, une publication en ligne couvrant les dernières recherches.

Les Grands Lacs d'Amérique du Nord contiennent environ. En mai, de nouveaux records de niveau d’eau élevé ont été établis pour les lacs Érié et Supérieur, ainsi que pour le. Ces événements coïncident avec des précipitations persistantes et de graves inondations dans la majeure partie du centre de l'Amérique du Nord.

En 2013 encore, les niveaux d'eau dans la plupart des Grands Lacs étaient très bas. À ce moment-là, certains experts ont proposé que le changement climatique, associé à d'autres actions humaines telles que le dragage de canaux et le détournement des cours d'eau, entraînerait des niveaux d'eau insuffisants. Ce scénario a suscité de sérieuses préoccupations. vivent dans le bassin des Grands Lacs et beaucoup dépendent directement des lacs pour leur eau potable, leur utilisation industrielle, la navigation commerciale et leurs loisirs.

Mais depuis 2014, le problème concerne trop d'eau, pas trop peu. Les hautes eaux posent tout autant de problèmes pour la région, notamment l'érosion des rives, les dégâts matériels, le déplacement des familles et les retards dans la plantation des cultures de printemps. Le gouverneur de New York, Andrew Cuomo, a récemment réagi aux inondations autour du lac Ontario.

En tant que chercheurs spécialisés dans les, nous croyons que les transitions rapides entre des niveaux d’eau extrêmement hauts et bas dans les Grands Lacs représentent la «nouvelle normalité». Notre vision repose sur les interactions entre la variabilité climatique globale et les composantes du cycle hydrologique régional. L'augmentation des précipitations, la menace de périodes récurrentes de forte évaporation et une combinaison d'événements climatiques routiniers et inhabituels, tels que des explosions d'air froid extrêmes, placent la région en territoire inconnu.

Calcul du bilan hydrique des lacs

Les niveaux d'eau actuels sur les Grands Lacs établissent des records. Le lac Supérieur, le plus grand lac d'eau douce au monde par sa superficie, a dépassé son record de 602,82 pieds pour le mois de mai et est sur le point d'établir un nouveau record pour le mois de juin. Le lac Érié, le neuvième plus grand lac du monde par sa superficie, a dépassé non seulement son niveau d’eau record pour le mois de mai, mais également son record mensuel sans précédent de niveau d’eau de 574,28 pieds,.

Ces extrêmes résultent des changements intervenus dans le mouvement des eaux entrant et sortant des lacs. Les niveaux d’eau sur les lacs fluctuent avec le temps, principalement à cause de trois facteurs: la pluie et les chutes de neige sur les lacs, l’évaporation sur les lacs et le ruissellement qui pénètre dans chaque lac à partir des terres environnantes par les affluents et les rivières. Le ruissellement est directement affecté par les précipitations sur les terres, la couverture de neige et l'humidité du sol.

Le ruissellement de la neige qui s'accumule autour des Grands Lacs chaque hiver, présenté ici le 25 mars 2019, est l'un des éléments du bilan hydrique des lacs. Crédit:

Les interactions entre ces facteurs entraînent des changements dans la quantité d'eau stockée dans chacun des Grands Lacs. Par exemple, à la fin des années 1990, la température des eaux de surface des lacs Supérieur et Michigan-Huron a été atteinte. L'eau s'évapore plus rapidement quand il fait plus chaud et pendant cette période, les taux d'évaporation étaient près de 30% supérieurs aux niveaux moyens annuels. Les niveaux d’eau sur le lac Michigan-Huron ont chuté à.

Puis, en 2014, le Midwest a connu une extraordinaire flambée d’air froid, largement surnommée le «gel des lacs» et une baisse du taux d’évaporation. Par conséquent, .

À peu près au même moment, les précipitations augmentaient. Les inondations de 2017 dans le lac Ontario ont fait suite à une pluviométrie extrême dans les bassins des lacs Ontario et Saint-Laurent. L'inondation de 2019 suit.

Que signifient ces tendances pour les niveaux d'eau? Outre les niveaux record actuels, les niveaux d'eau du lac Érié ont été maintenus. Les précipitations hivernales sont en baisse, souvent sous forme de neige. La neige fond plus tôt en réponse à la hausse des températures et à des hivers plus courts. Le ruissellement qui en résulte est ensuite amplifié des années comme 2019 avec de fortes pluies de printemps. L’effet net de cette combinaison d’événements hydrologiques est que les niveaux d’eau actuels du lac Érié sont beaucoup plus élevés que d’habitude pour cette période de l’année.

Le rôle du changement climatique

Les niveaux d'eau des Grands Lacs ont varié dans le passé. Comment savoir si le changement climatique est un facteur dans les changements en cours?

Les précipitations augmentent en hiver et au printemps, ce qui concorde avec le fait qu’une atmosphère qui se réchauffe peut transporter plus de vapeur d’eau. La conversion de l'eau de la vapeur en liquide et en glace libère de l'énergie. En conséquence, l'augmentation de l'humidité atmosphérique contribue à augmenter les précipitations lors d'événements extrêmes. Autrement dit, lorsque les conditions météorologiques sont humides, elles le sont très.

Inondations dans l'État de New York le long du littoral du lac Ontario, le 28 mai 2019.

Les changements dans les cycles saisonniers de fonte des neiges et de ruissellement concordent avec le fait que le printemps arrive plus tôt dans un climat en mutation. Les modèles climatiques prévoient que cette tendance se poursuivra. De même, la hausse des températures du lac contribue à une augmentation de l'évaporation. Lorsque les conditions météorologiques sont sèches, les niveaux des lacs sont moins élevés.

Les périodes humides et sèches sont influencées par les trajectoires des tempêtes, liées aux processus à l'échelle mondiale, tels que El Niño. De même, sont liés aux mouvements associés dans le jet polaire. Ces modèles globaux ont souvent. On ne sait pas comment ces relations vont changer avec le réchauffement de la planète.

Des outils pour de meilleures prévisions

Les changements rapides des conditions météorologiques et d'approvisionnement en eau dans les Grands Lacs et dans le Midwest supérieur constituent déjà un défi pour la politique de gestion de l'eau, l'infrastructure technique et le comportement humain. Nous observons sans aucun doute les effets du réchauffement climatique dans les Grands Lacs, mais de nombreuses questions restent sans réponse.

Les sols de la plupart des États des Grands Lacs sont extrêmement humides. Par exemple, dans les zones du 99ème percentile, l’humidité du sol est supérieure à 98% de l’ensemble des données historiques. Crédit:

Les Grands Lacs sont, collectivement, a. Les agences gouvernementales et les prévisionnistes ont besoin de nouveaux outils pour évaluer l'incidence des conditions climatiques futures sur le bilan hydrique et les niveaux d'eau des Grands Lacs, ainsi que de meilleures prévisions à court terme reflétant les conditions changeantes.

Des techniques innovantes, telles que l'intégration d'informations tirées des cartes d'humidité de la neige et du sol dans les prévisions saisonnières d'approvisionnement en eau, peuvent aider à brosser un tableau complet de l'évolution du bilan hydrique. Le point le plus important est que les conditions passées autour des Grands Lacs ne constituent pas une base fiable pour la prise de décision qui sera prise dans le futur.

Cet article a été publié à l'origine sur. Lis le .

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