Avec plus de 40 % de la population mondiale vivant à moins de 100 km des côtes - une tendance à la hausse - et de plus en plus exposée aux risques climatiques, des solutions d'adaptation urgentes et innovantes sont nécessaires pour faire face aux nombreux et divers défis auxquels sont confrontées les communautés et les écosystèmes dans ces zones. Grâce à un appel à candidatures lancé conjointement par le Fonds AXA pour la recherche et la Commission océanographique intergouvernementale de l'UNESCO dans le cadre de la Décennie de l'océan, sept projets de recherche postdoctorale novateurs ont été approuvés dans le cadre de la Décennie de l'océan et renforceront les interventions fondées sur la science pour la préservation des moyens de subsistance et la résilience des zones côtières.
Andrea Ficchì, l'un des sept boursiers sélectionnés dans le cadre de l'appel conjoint AXA - COI/UNESCO, est un hydrologue, data scientist et ingénieur environnemental spécialisé dans la prévision des inondations, basé au Politecnico di Milano, en Italie, au sein de l'Environmental Intelligence Lab dirigé par le professeur Andrea Castelletti. Son projet de recherche, lancé en novembre 2022, vise à améliorer la prévision des inondations composées et la compréhension des incertitudes dans les projections futures.
"Mon travail porte sur l'évaluation des prévisions, l'apprentissage automatique, l'action basée sur les prévisions et les applications humanitaires, entre autres aspects", explique Andrea. "L'objectif est de faire progresser la compréhension de la prévisibilité des inondations et des facteurs d'inondation, et par conséquent d'améliorer la résilience aux risques naturels, en particulier dans les communautés d'Afrique subsaharienne."
Plus de 600 millions de personnes dans le monde vivent à moins de 10 mètres au-dessus du niveau moyen de la mer ;[1] Dans le même temps, le changement climatique accélère l'élévation du niveau de la mer et rend les inondations côtières plus graves et plus destructrices. Les inondations fluviales et côtières combinées mettent en danger la vie de millions de personnes dans les zones côtières et peuvent emporter leurs habitats, détruire leurs moyens de subsistance et endommager les infrastructures.
Le projet d'Andrea se concentrera plus particulièrement sur le Mozambique. Situé en Afrique australe, ce pays est l'un des plus exposés aux catastrophes naturelles, avec un risque élevé d'inondations causées par des cyclones tropicaux.
"Les dommages économiques causés par les inondations côtières et les ondes de tempête se situent actuellement entre 10 et 40 milliards de dollars par an. En l'absence de mesures d'adaptation solides, les études précédentes s'accordent sur le fait que ces dommages devraient augmenter de manière significative, malgré un large éventail d'incertitudes ;[2] si l'on considère uniquement les grandes villes côtières, les dommages devraient s'élever à plus de 1 000 milliards de dollars par an d'ici à 2050",[3], prévient-il.
Au Mozambique, le gouvernement a récemment conclu qu'en moyenne, le pays est touché par un cyclone tropical ou une inondation tous les deux ans.[4] En 2019, les cyclones Idai et Kenneth ont fait plus de 700 morts, déplacé quelque 420 000 personnes et touché plus de deux millions de personnes. Une étude de cas menée par l'Organisation météorologique mondiale a déterminé que les pertes en vies humaines et les dommages auraient pu être réduits grâce à une meilleure prévision des inondations et à des alertes améliorées.[5]
Face à l'inévitabilité de la montée du niveau des mers et des inondations épisodiques, les autorités côtières locales et nationales du monde entier ont historiquement suivi deux lignes d'action possibles.
Les mesures "douces", telles que les systèmes d'alerte et d'action précoces, la gestion des urgences en temps réel, les mécanismes d'assurance et de couverture des risques financiers liés aux catastrophes, sont des exemples de solutions à court terme visant à accroître la résilience des communautés côtières face au changement climatique.
D'autre part, les solutions à long terme s'appuient généralement sur des mesures "dures". Il s'agit de structures de protection côtière - barrières, digues et revêtements -, du renforcement des habitations et des infrastructures, ainsi que de la mise en œuvre de solutions basées sur la nature, telles que l'aménagement du territoire pour réduire les surfaces imperméables et restaurer les écosystèmes côtiers. Toutefois, comme le niveau de la mer continue à monter, le coût de l'entretien et de l'amélioration de ces défenses augmentera, de même que le coût de l'échec.
"Les infrastructures en dur et les solutions basées sur la nature, bien qu'efficaces, sont confrontées à des défis pratiques", explique Andrea. "Elles nécessitent des investissements considérables et risqués tout en étant soumises à des incertitudes significatives en termes de risques climatiques, de capacité financière des gouvernements, de décisions d'investissement dans les infrastructures et de réglementation de l'utilisation des sols au niveau local."
Ces difficultés peuvent être surmontées en modulant les investissements dans le temps et en intégrant des mesures de trajectoire dure avec des solutions de trajectoire douce comme mécanismes de couverture, en utilisant des méthodes d'analyse des décisions et des données climatiques, afin d'identifier des trajectoires robustes et optimales.
Au cours de sa bourse de deux ans du Fonds AXA pour la recherche, Andrea utilisera l'apprentissage automatique pour mieux prédire le risque d'inondation composé et identifier les zones à haut risque. Il basera son travail sur les services climatiques ; en d'autres termes, les informations et les produits climatiques générés pour informer et assister les processus de prise de décision liés à la gestion des risques climatiques.[6]
"Les services climatologiques font partie d'un système complexe climat-environnement-société dans lequel le climat est l'un des nombreux facteurs à prendre en compte. Néanmoins, ils restent la base de toute stratégie d'adaptation", déclare-t-il. "Dans mon cas, j'utiliserai les prévisions et les projections des risques d'inondation pour aider les communautés côtières à accroître leur résilience à court et à long terme.
La résilience est essentielle. Les recherches d'Andrea contribueront à relever le défi 6 de la Décennie des océans, qui vise à améliorer les services d'alerte précoce multirisques pour tous les risques géophysiques, écologiques, biologiques, météorologiques, climatiques et anthropiques liés aux océans et aux côtes, et à intégrer la préparation et la résilience des communautés.[7]
Néanmoins, de nombreux problèmes entravent l'utilisation des services climatiques actuels pour l'élaboration des politiques et la prise de décision. Il s'agit notamment des incertitudes liées aux prévisions et aux projections, du niveau de compétence limité des prévisions, du manque de compréhension de la précision associée aux modèles et aux données existants, des barrières institutionnelles, ainsi que des limites techniques/capacités locales.
Grâce à une base de données multi-sources sur l'étendue et l'impact des inondations, Andrea évaluera le niveau de compétence des prévisions actuelles et guidera les algorithmes d'apprentissage automatique pour les améliorer. Il démontrera la valeur potentielle des services climatiques existants et des prévisions améliorées en se concentrant sur leur capacité à soutenir la gestion des urgences humanitaires et les assurances basées sur les conditions météorologiques.
"La recherche prendra également en compte les besoins et les préférences des parties prenantes locales et des utilisateurs des services climatiques afin d'améliorer les prévisions d'inondations composées", explique Andrea. "Grâce à des prévisions adaptées, les communautés côtières seront en mesure d'atténuer et de mieux gérer les risques de catastrophes naturelles et, par conséquent, de devenir plus résilientes."
Listen to Andrea’s full interview here:
Pour plus de détails sur le projet d'Andrea, visitez sa page d'action sur le site web de la Décennie des océans et sa page de projet sur le site web du Fonds de recherche AXA.
Pour plus de détails sur les projets gagnants, visitez la page des boursiers postdoctoraux AXA. page des boursiers postdoctoraux AXA.
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A propos de la COI/UNESCO :
La Commission océanographique intergouvernementale de l'UNESCO (COI/UNESCO) encourage la coopération internationale dans le domaine des sciences de la mer afin d'améliorer la gestion de l'océan, des côtes et des ressources marines. La COI permet à ses 150 États membres de travailler ensemble en coordonnant des programmes de développement des capacités, d'observation et de services océaniques, d'océanographie et d'alerte aux tsunamis. Le travail de la COI contribue à la mission de l'UNESCO qui est de promouvoir le progrès de la science et de ses applications pour développer les connaissances et les capacités, clés du progrès économique et social, fondement de la paix et du développement durable.
À propos de la Décennie de l'océan :
Proclamée en 2017 par l'Assemblée générale des Nations unies, la Décennie des Nations unies pour l'océanologie au service du développement durable (2021-2030) ("la Décennie de l'océan") vise à stimuler l'océanologie et la production de connaissances afin d'inverser le déclin de l'état du système océanique et de catalyser de nouvelles possibilités de développement durable de cet immense écosystème marin. La vision de la Décennie de l'océan est "la science dont nous avons besoin pour l'océan que nous voulons". La Décennie de l'océan fournit un cadre de rassemblement pour les scientifiques et les parties prenantes de divers secteurs afin de développer les connaissances scientifiques et les partenariats nécessaires pour accélérer et exploiter les progrès de l'océanographie afin de parvenir à une meilleure compréhension du système océanique et de fournir des solutions scientifiques pour réaliser l'Agenda 2030. L'Assemblée générale des Nations unies a chargé la Commission océanographique intergouvernementale de l'UNESCO (COI/UNESCO) de coordonner les préparatifs et la mise en œuvre de la Décennie.
À propos du Fonds AXA pour la recherche :
Le Fonds AXA pour la Recherche a été lancé en 2008 pour répondre aux questions les plus importantes auxquelles notre planète est confrontée. Sa mission est de soutenir la recherche scientifique dans les domaines clés liés au risque et d'aider à la prise de décision fondée sur la science dans les secteurs public et privé. Depuis son lancement, le Fonds AXA pour la Recherche a engagé un total de 250 millions d'euros dans le financement scientifique et a soutenu près de 700 projets de recherche dans les domaines de la santé, du climat et de l'environnement, et de la socio-économie.
[1] UNESCO-IOC. 2022. Programmes océaniques de l'UNESCO. Paris, UNESCO.
[2] Hinkel et al. 2014. Coastal flood damage and adaptation costs under 21st century sea-level rise. Proceedings of the National Academy of Sciences, 111(9), 3292-3297. https://doi.org/10.1073/pnas.1222469111
[3] Hallegatte, S., Green, C., Nicholls, R. et al. 2013. Future flood losses in major coastal cities. Nature Climate Change 3, 802-806. https://doi.org/10.1038/nclimate1979
[4] Gouvernement du Mozambique. 2021. Mise à jour de la première contribution déterminée au niveau national à la convention-cadre des Nations unies sur les changements climatiques.
[5] Organisation météorologique mondiale. 2020. État des services climatologiques en 2020 : Information sur les risques et systèmes d'alerte précoce. Genève, Organisation météorologique mondiale.