Les barrières conçues pour empêcher l’intrusion d’eau salée peuvent aggraver les inondations intérieures

Alors que la Terre continue de se réchauffer, le niveau de la mer monte à un rythme accéléré, passant de 1,4 à 3,6 millimètres par an entre 2000 et 2015. Les inondations vont inévitablement s’aggraver, en particulier dans les régions côtières de faible altitude, où vivent plus d’un milliard de personnes. Des solutions sont nécessaires pour protéger les habitations, les biens et les eaux souterraines des inondations et de l’intrusion d’eau salée.

Les digues et autres infrastructures similaires sont des options évidentes pour se protéger des inondations. En fait, des villes comme New York et San Francisco ont déjà discuté de plans potentiels avec le Corps des ingénieurs de l’armée qui s’appuieront largement sur des digues. Mais ces plans ont un coût élevé, estimé à des dizaines de milliards de dollars.

Pour compliquer encore davantage la planification, une nouvelle étude a révélé que les digues et autres barrières côtières, qui s’étendent sous la surface, pourraient en fait conduire à davantage d’inondations des eaux souterraines, entraîner une moindre protection contre l’intrusion d’eau salée dans les eaux souterraines et se retrouver avec beaucoup d’eau à gérer à l’intérieur de la zone que les digues étaient censées protéger.

L’article « Les barrières côtières peuvent amplifier les risques liés aux eaux souterraines côtières avec l’élévation du niveau de la mer » a été publié dans Rapports scientifiquesL’article a été rédigé par Xin Su, professeur adjoint de recherche à l’Université de Memphis, Kevin Befus, professeur adjoint à l’Université de l’Alberta, et Michelle Hummel, professeur adjointe à l’Université du Texas à Arlington. Su était auparavant chercheuse postdoctorale travaillant avec Befus au département de géosciences de l’Université de l’Alberta avant d’occuper son poste actuel.

L’article donne un aperçu de la manière dont l’élévation du niveau de la mer provoque le déplacement des eaux souterraines salées vers l’intérieur des terres et remplace les eaux souterraines douces qui s’y trouvaient, un processus connu sous le nom d’intrusion d’eau salée. Dans le même temps, les eaux souterraines douces et salées remontent vers la surface du sol en raison de l’élévation du niveau de la mer. Cela peut provoquer des inondations par le bas, également appelées émergence des eaux souterraines.

Des murs peuvent être construits sous terre pour réduire l’intrusion d’eau salée, mais cela peut conduire à ce que les eaux souterraines restent coincées derrière les murs, qui agissent comme un barrage souterrain. Cela peut entraîner une remontée d’une quantité encore plus importante d’eau souterraine à la surface du sol, ce qui peut à son tour s’infiltrer dans les réseaux d’égouts et les conduites d’eau.

« Ces barrières peuvent avoir des effets pervers si elles ne tiennent pas compte du risque d’inondations intérieures provoquées par la montée du niveau des eaux souterraines », a expliqué M. Su. « Un excès d’eau souterraine pourrait réduire la capacité des égouts, augmenter le risque de corrosion et contaminer l’approvisionnement en eau potable en fragilisant les canalisations. »

Les chercheurs ont noté que les études antérieures à celle-ci n’incluaient pas les effets des inondations des eaux souterraines, ce qui a conduit ces études à anticiper davantage d’avantages des murs souterrains que ce que suggère désormais ce dernier article.

« Le plan standard pour se protéger des inondations consiste à construire des digues », a ajouté Befus. « Nos simulations montrent que la simple construction de digues entraînera une infiltration d’eau sous les digues depuis l’océan et un remplissage depuis le côté terre. En fin de compte, cela signifie que si nous voulons construire des digues, nous devons être prêts à pomper beaucoup d’eau aussi longtemps que nous voulons garder cette zone sèche – c’est ce que les Hollandais ont dû faire pendant des siècles avec les premiers moulins à vent et maintenant les grandes pompes. »

Su a conclu : « Nous avons constaté que la construction de ces barrières de protection sans tenir compte des risques potentiels d’inondations intérieures dues aux eaux souterraines peut à terme aggraver les problèmes mêmes qu’elles visent à résoudre. »

Elle a ajouté que « ces risques soulignent la nécessité d’une planification minutieuse lors de la construction de barrières, en particulier dans les communautés côtières densément peuplées. En abordant ces problèmes potentiels, les communautés côtières peuvent être mieux protégées de la montée du niveau de la mer. »

Lors de la construction de murs anti-inondation ou souterrains, il ne semble pas y avoir de solution parfaite pour empêcher l’intrusion d’eau salée ou les inondations des nappes phréatiques. C’est pourquoi les chercheurs recommandent que toute barrière souterraine soit dotée de plans supplémentaires pour gérer l’eau supplémentaire qui s’accumulerait à l’intérieur des terres à partir de la barrière, comme l’utilisation de pompes ou de drains français, qui utilisent des tuyaux perforés encastrés dans du gravier ou de la roche meuble qui dirigent l’eau loin des fondations.

Les urbanistes de New York, de San Francisco et des villes côtières du monde entier feraient bien d’en tenir compte lorsqu’ils élaborent des plans de lutte contre la montée du niveau de la mer.