Projets des Détectives du Climat 2018-2019

Titre du projet : Analyse de la variabilité et des séries chronologiques des précipitations en Italie : une étude de cas dans une zone côtière de la région des Abruzzes

L'équipe : Prometeo 2018

2018-2019   Liceo Scientifico Statale   Pescara   Italie   18 Âge de l'élève : 14-15

Ces dernières années, la fréquence des inondations et des sécheresses semble avoir augmenté sur notre territoire, avec des conséquences considérables sur la société et les écosystèmes naturels. Dans notre recherche, nous avons étudié certains aspects spécifiques des précipitations, en accordant une attention particulière aux événements intenses, afin de comprendre leur évolution dans le temps et de vérifier leur éventuelle relation avec la fréquence des périodes de sécheresse. Pour ce faire, nous avons analysé les données pluviométriques du Servizio Idrografico et Mareografico de la région des Abruzzes de 1951 à 2018 concernant la station météorologique de Pescara, située à quelques kilomètres au sud de Montesilvano où se trouve notre école. La première étape a consisté à contrôler les données originales pour s'assurer de leur exhaustivité et de leur qualité afin d'éliminer d'éventuelles persistances ou valeurs aberrantes. À partir des données relatives aux précipitations quotidiennes, nous avons effectué une analyse statistique des valeurs pluviométriques mensuelles et annuelles et calculé une série d'indices pluviométriques conformément à ceux de l'Équipe d'experts sur la détection et les indices du changement climatique (ETCCDI). En outre, nous avons comparé les résultats avec les valeurs de l'indice SPI (Standard Precipitation Index) de l'Observatoire européen de la sécheresse (EDO) pour la station de Pescara depuis 1975, l'un des indices statistiques les plus couramment utilisés pour mesurer les sécheresses locales. La connaissance des extrêmes climatiques et de leurs variations est particulièrement importante pour la définition des stratégies d'adaptation aux changements climatiques et des politiques d'atténuation possibles. En effet, les événements extrêmes sont souvent à l'origine d'impacts négatifs importants sur la santé, l'économie, le territoire, l'environnement et la société en général.

Dans notre analyse, nous avons considéré comme jours "pluvieux" les jours avec ≥ 1 mm de précipitations. Pour chaque année, nous avons calculé les indices suivants a) le nombre de jours de pluie et la quantité totale de pluie annuelle, nous avons ainsi obtenu l'indice d'intensité journalière (SDII, en mm/jour) ; b) la valeur maximale mensuelle des précipitations en 1 jour (RX1 jour, en mm) ; c) l'indice RX5 relatif à la valeur maximale mensuelle des précipitations en 5 jours consécutifs (en mm) ; d) l'indice R20, le nombre annuel de jours avec des précipitations très intenses (précipitations ≥ 20 mm) ; e) l'indice PCI (Precipitation Concentration Index, De Luis et al., 1997) pour évaluer la répartition des précipitations au cours des années ; f) l'indice CCD, qui correspond aux périodes de l'année au cours desquelles les précipitations sont inférieures à 5 mm pendant au moins 10 jours consécutifs. Pour vérifier une éventuelle relation entre les périodes de sécheresse et les événements de précipitations intenses, les valeurs de l'indice SPI-3 mois de l'EDO ont été prises en considération. Pour tous les indices calculés, les moyennes pour la période 1951-2018 ont été obtenues et les tendances ont été analysées graphiquement. Les résultats obtenus pour l'ensemble de la période montrent des variations qui ne sont pas ou peu significatives dans les indicateurs. Néanmoins, une analyse approfondie des graphiques montre une nette irrégularité dans la distribution des indices dans l'intervalle 1990-1995, marquée par une inversion des tendances du négatif au positif ("point de changement"). En subdivisant l'analyse en deux périodes distinctes (1951-1995 et 1996-2018), il est donc possible de noter des différences significatives à la fois dans les valeurs moyennes des indices (voir tableau) et dans la tendance (voir graphiques). Une augmentation de la quantité, de la fréquence et de l'intensité des précipitations à partir de 1996 s'accompagne également d'une diminution des périodes de sécheresse (indice SPI), très marquée à partir de 2003.

Le "réchauffement climatique" est également très évident dans notre région. La température moyenne journalière augmente, au cours de la période 1930-1979, de 0,13°C tous les 10 ans, tandis que pour la période 1950-2015, l'augmentation est de 0,42°C par décennie, une augmentation qui devient encore plus prononcée (0,60°C par décennie) pour la période 1980-2015 (ARTA Abruzzo, Rapport sur l'état de l'environnement 2018). Dans la zone étudiée, nous avons démontré qu'au cours de la période 1996-2018, cette augmentation de la température ne s'est pas traduite par une augmentation des conditions de sécheresse, mais par une augmentation marquée des indicateurs de précipitations (fréquence et intensité des événements) et de l'humidité par rapport à la période 1951-1995. Il semble donc probable qu'il y ait eu une relation entre l'augmentation de la température et l'augmentation des précipitations intenses (durée et fréquence), probablement associée à l'augmentation du taux d'évaporation compte tenu de la distance par rapport à la mer. Par conséquent, ce qui déclenche les événements intenses faisant l'objet de notre étude semble être le réchauffement excessif de l'atmosphère dans la ville. La présence d'une grande quantité de ciment, de surfaces goudronnées prévalant sur les espaces verts, les émissions des voitures, les installations industrielles et les systèmes de climatisation amplifient les effets d'une augmentation de la température de l'air et il est donc possible d'agir sur ce phénomène au niveau local pour atténuer les effets des événements météorologiques intenses. Il s'agit de sensibiliser l'opinion publique et l'administration à une gestion plus écologique de notre territoire avec des avantages pour l'ensemble de la communauté. Des précipitations extrêmement fortes et des inondations, de longues périodes de sécheresse, une augmentation de la température de l'air, des vagues de chaleur sont autant d'événements qui augmentent les risques pour la sécurité et la santé de la communauté et il est donc du devoir de chacun de réagir afin d'améliorer la qualité de l'environnement et de nos vies, y compris pour les générations futures.