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2016
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Précipitations intenses sur le Bassin Méditerranéen : quelles tendances entre 1950 et 2013 ?

Intense rainfalls in the Mediterranean Basin: which trends between 1950 and 2013?
Florian Raymond, Albin Ullmann et Pierre Camberlin

Résumés

L’objectif de cette étude est d’appréhender les caractéristiques spatio-temporelles des phénomènes pluviométriques à l’échelle du bassin méditerranéen de 1950 à 2013 et notamment des évènements intenses. Les résultats montrent une baisse du cumul de pluie, durant la période de septembre à avril, quasi-généralisée à l’ensemble du bassin méditerranéen. De plus, le bassin méditerranéen connait une baisse du nombre de jours de pluie particulièrement marquée dans le nord du Portugal et de l’Algérie, au nord-est de l’Anatolie, au sud-ouest et sud-est des Balkans et sur une majeure partie de l’Italie. Dans le contexte actuel de questionnement face à l’impact du changement climatique sur la fréquence des pluies intenses en méditerranéen, il est impossible de mettre en avant une tendance significative propre à l’ensemble du bassin méditerranéen en terme de fréquence et d’intensité de ces évènements. Seuls certains secteurs tels que le sud-ouest de l’Anatolie, le sud-est et le centre-nord/nord-est des Balkans ainsi que le sud et le nord-ouest de la Péninsule Ibérique montrent une augmentation de la part des précipitations intenses dans le cumul total pour la période 1950-2013.

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Texte intégral

Introduction

1Le bassin méditerranéen est une zone de transition majeure entre le climat tropical, d’une part, et le climat tempéré des moyennes latitudes, d’autre part. Considéré par le dernier rapport du GIEC comme étant un « hot spot » climatique (IPCC, 2013), le bassin méditerranéen est affecté de façon répétitive par des épisodes de précipitations intenses aux forts impacts socio-économiques et environnementaux (Toreti et al., 2010).

2L’automne 2014 fût le théâtre de nombreux évènements de précipitations intenses dans le bassin méditerranéen. Ainsi, entre le 17 septembre et le 29 novembre 2014, il y a eu, rien qu’en France, pas moins de 9 évènements marquants, donnant lieu à des inondations importantes, des dégâts matériels conséquents et surtout des pertes humaines. Parmi ces évènements, certains ont été d’une rare intensité, avec notamment 452mm de précipitations relevés à Saint-Gervais sur Mare (34) entre le 17 et le 19 septembre, 343mm à Plaissan (34) le 29 septembre, ou encore plus de 500mm relevés dans certaines portions des reliefs corses entre le 28 et le 29 novembre. L’Italie a également été touchée par des inondations, avec notamment l’épisode du 9 au 12 novembre et le débordement du Lac Majeur, entrainant des pertes humaines. On peut aussi relever les deux évènements intenses marocains, du 21 au 23 novembre et du 27 au 28 novembre, entrainant là encore de nombreuses pertes humaines et dégâts matériels.

3L’observation répétée d’épisodes de précipitations extrêmes à l’automne 2014 soulève certains questionnements, notamment sur la récurrence et l’intensité de ces phénomènes climatiques lors des dernières décennies.

4Y a-t-il de plus en plus d’évènements de précipitations extrêmes sur le pourtour méditerranéen ? Sont-ils de plus en plus intenses ? Le changement climatique globalement observé est-il à l’origine de cet automne 2014 particulièrement exposé aux inondations ?

5Plusieurs études se sont déjà penchées sur certaines de ces questions, à des échelles régionales/locales. Ainsi, Alpert et al. (2002) montrent que le nombre d’évènements de précipitations intenses a augmenté significativement en Espagne et en Italie entre 1950 et 1995, alors que ce n’est pas le cas pour Chypre et Israël. En revanche, pour ces quatre pays, l’étude montre une baisse des précipitations moyennes. L’étude de Brunetti et al. (2004) confirme également une augmentation significative du nombre de jours affectés par des précipitations intenses en Italie pour la deuxième moitié du XXème siècle, tout comme Klein Tank et Konnen (2003) et Kostopoulou et Jones (2005). Cette dernière étude montre en revanche une augmentation des précipitations moyennes en Italie, mais aussi une diminution des précipitations moyennes et intenses sur les Balkans, Chypre et la partie ouest de la Turquie. De manière très locale, Toreti et al. (2010) montrent une tendance à la baisse des jours affectés par des précipitations intenses pour quelques stations météorologiques situées en France, en Italie, en Grèce et à Chypre entre 1950 et 2006.

6L’évolution des précipitations intenses au cours de la deuxième moitié du XXème siècle est déjà particulièrement étudiée pour certains sous-secteurs méditerranéens (principalement le secteur européen du bassin). En revanche, aucune étude à l’échelle de l’ensemble du domaine méditerranéen n’a été réalisée. Une telle étude parait intéressante car le bassin méditerranéen est caractérisé par une géographie extrêmement complexe et hétérogène. Ce bassin présente des côtes très disséquées avec de multiples orientations, en contact direct avec un relief escarpé pour la majorité de son pourtour (figure 1). De ce fait, les versants sont soumis à différentes expositions, entrainant une importante hétérogénéité climatique, avec des différences parfois remarquables entre des secteurs très proches. Il est donc nécessaire de mener une étude à l’échelle de l’ensemble du bassin méditerranéen, pour y appréhender les caractéristiques spatio-temporelles des phénomènes extrêmes pluviométriques depuis les années 1950. Cela permettra alors de donner certains éléments de réponses aux interrogations suscitées par les évènements marquants de l’automne 2014.

7Dans un premier temps, les caractéristiques spatio-temporelles des précipitations moyennes sont étudiées dans l’ensemble du bassin méditerranéen sur la période 1950-2013. Les analyses se portent ensuite sur les précipitations les plus intenses, à travers l’occurrence et l’intensité des phénomènes extrêmes mais aussi la part qu’ils représentent sur les précipitations moyennes.

8A moyen terme, cette étude sera le point de départ d’un projet de recherche qui aura pour objectif d’observer les forçages atmosphériques agissants à différentes échelles sur ces évènements de précipitations intenses en Méditerranée et d’appréhender l’évolution future de l’occurrence et de l’intensité de ces phénomènes extrêmes à l’horizon 2100, grâce aux modèles climatiques CMIP5 (nouvelle génération de modèles globaux du climat, Taylor et al., 2012).

Figure 1 : le bassin Méditerranéen.

Figure 1 : le bassin Méditerranéen.

Source : cosmovision.com.

Données et méthodes

9Pour répondre à la problématique de cette étude, les données de précipitations quotidiennes E-obs de l’ECA&D (European Climate Assessment & Dataset) sont utilisées sur la période 1950-2013. Ce sont des données en point de grille à haute résolution spatiale (point de grille tous les 0.25°) issues de l’interpolation de données d’observation provenant de stations météorologiques réparties sur l’ensemble de l’Europe et de l’Afrique du Nord (Haylock et al., 2008). Ce sont 2316 séries de données issues des projets ENSEMBLES et STARDEX qui ont contribué à l’élaboration de la grille E-obs. La faible couverture en séries d’observation sur l’Afrique du nord et sur la partie est du bassin méditerranéen oblige à prendre un certain recul sur l’interprétation des résultats obtenus grâce à la base de données E-obs sur ces secteurs (Brunet et al., 2014).

10Les précipitations en Méditerranée étant concentrées en automne et en hiver, seule la période de septembre à avril sera analysée (« saison » dans le texte). Les points de grille se trouvant sur la mer et ceux montrant un manque de données sur au moins une saison complète sont exclus de l’analyse pour ne pas biaiser le calcul des tendances. Une fois ce critère de sélection appliqué aux données, on obtient 4343 points de grille exploitables couvrant le bassin méditerranéen. Soulignons que les points de grille présentant des lacunes sont pour la plupart situés en Afrique du Nord, notamment en Libye et en Egypte. Ces régions se trouvant principalement en milieu aride, l’absence d’analyse sur ces secteurs n’altèrera donc pas notre étude.

11Pour caractériser l’intensité des précipitations, le 95e centile (ou percentile 95, p95) est calculé pour chaque point de grille, en excluant les jours sans pluie (seuil de 1mm). Toutes les précipitations quotidiennes supérieures au p95 seront considérées comme étant des évènements de précipitations intenses. Dans un premier temps, le p95 par points de grille est calculé sur l’ensemble des 63 saisons couvrant la période 1950-2013. Cela permet de dégager une tendance sur l’ensemble de la période considérée. Dans un deuxième temps, un p95 par points de grille et pour chacune des 63 saisons de 1950 à 2013 est calculé. Cela permet cette fois-ci d’appréhender les précipitations intenses propres à chacune des 63 saisons.

12Pour mettre en avant une géographie des évolutions temporelles des phénomènes de précipitations intenses, des tendances linéaires sont calculées pour chacun des 4343 points de grille étudiés. Parmi les résultats, seuls ceux statistiquement significatifs pour un seuil de 0.05 sont retenus, d’après le test de Bravais-Pearson.

Les précipitations moyennes sur le bassin méditerranéen

Précipitations moyennes par saison

13Tout d’abord, il est intéressant de regarder la répartition spatiale des précipitations moyennes sur la période 1950-2013 (figure 2). On peut alors classer le bassin méditerranéen en deux zones pluviométriques. La première concerne les pays européens, davantage arrosés, avec des précipitations moyennes par saison comprises entre 200-500 mm (dans certaines régions d’Espagne et d’Italie et à l’est des Balkans) et 1600 mm (sur la côte nord-atlantique de la Péninsule Ibérique). La deuxième concerne les pays du nord de l’Afrique, le Proche-Orient et l’Anatolie, plus secs, avec des précipitations moyennes par saison allant de 1 mm sur quelques secteurs arides saoudiens à environ 650 mm en Turquie (figure 2). La répartition différente des cumuls moyens de précipitation par saison s’explique principalement par l’influence des circulations atmosphériques aux larges échelles. Ainsi, la partie nord du bassin méditerranéen est majoritairement sous influence de flux atmosphériques d’ouest contrôlés par la position de l’anticyclone des Açores et de la dépression d’Islande, et des dépressions se formant dans les bassins septentrionaux du bassin méditerranéen. C’est ainsi que l’intensité et la phase (positive ou négative) de l’Oscillation Nord Atlantique (NAO), mode de variabilité atmosphérique majeur affectant l’Europe occidentale, influencera en grande partie le climat hivernal observé sur la partie nord du bassin méditerranéen (Hurrell et Van Loon, 1997 ; Xoplaki, 2002). La phase positive de la NAO, caractérisée par un creusement de la dépression islandaise et un renforcement de l’anticyclone des Açores, favorise les hivers frais et secs sur la partie sud de l’Europe. A l’inverse, la phase négative de la NAO, caractérisée par un affaiblissement de la dépression islandaise et de l’anticyclone des Açores, favorise des hivers doux mais pluvieux sur la partie sud de l’Europe (Cassou, 2004). Certains secteurs nord-méditerranéens, tels l’est de l’Espagne et des Balkans, sont protégés des vents d’ouest (effet dit « sous le vent »), expliquant le faible cumul des précipitations observé par saison (Joly, 1942 ; Douguédroit, 1994). La partie sud du bassin méditerranéen est davantage influencée par la partie descendante de la cellule de Hadley et par l’anticyclone des Açores (Salameh, 2008), ce qui explique les cumuls de précipitations plus faibles observés sur ce secteur.

Figure 2 : précipitations moyennes cumulées (mm) par saison humide (septembre à avril) pour la période 1950-2013 (données E-obs) sur le bassin méditerranéen.

Figure 2 : précipitations moyennes cumulées (mm) par saison humide (septembre à avril) pour la période 1950-2013 (données E-obs) sur le bassin méditerranéen.

14La figure 3 montre les tendances des cumuls moyens sur la période 1950-2013 à l’échelle du bassin méditerranéen. Certains secteurs montrent une augmentation significative des précipitations saisonnières moyennes comprise entre +1 mm et +4 mm par saison (+60 à +250 mm en 63 ans) sur la période 1950-2013 (figure 3). Il s’agit de zones situées au nord du Maroc, au nord de la Tunisie, en Sicile, dans le centre de l’Italie et dans le nord des Balkans (figure 3). Klein Tank et Konnen (2003) ont également mis en avant une augmentation des précipitations observées dans le centre de l’Italie. De même, une importante augmentation des précipitations saisonnières est observée sur le secteur alpin (figure 3), comme l’ont également montré Moberg et al. (2006). Malgré ces augmentations de précipitations localisées, il semble tout de même que le bassin méditerranéen soit majoritairement affecté par une diminution des précipitations saisonnières moyennes (figure 3). La plupart des diminutions significatives montrent des valeurs comprises entre -1 et -6 mm par saison (-60 à -370 mm en 63 ans), comme pour le nord de l’Algérie, le nord de l’Anatolie, une grande partie des côtes ouest des Balkans, une majeure partie du nord de l’Italie, le sud de la France ou une petite partie du nord de l’Espagne (figure 3). Trois secteurs montrent des diminutions de précipitations encore bien plus prononcées, allant parfois jusqu’à -16 mm par saison. C’est le cas du centre des côtes ouest des Balkans, du Golfe de Gênes en Italie ou encore dans le nord du Portugal. Ces résultats confirment la tendance à la baisse générale des précipitations à l’échelle de l’ensemble bassin méditerranéen et complètent les études locales faites par Alpert et al. (2002), Giorgi (2002), Brunetti et al. (2004), Klein Tank et Konnen (2003), Kostopoulou et Jones (2005), Norrant et Douguédroit (2006), Toreti et al. (2010) ou encore Tramblay et al. (2013). Comme observé sur la figure 3, Zhang et al. (2005) et Donat et al. (2014) montrent également qu’il n’y a pas de tendances significatives de l’évolution des précipitations cumulées annuelles sur le Proche-Orient et sur le sud de l’Anatolie. A l’inverse, certaines études semblent montrer localement des résultats opposés aux nôtres. Donat et al. (2014) montrent ainsi une augmentation significative des précipitations cumulées annuelles dans le nord de l’Algérie, Tramblay et al. (2013) montrent eux une légère diminution significative sur le nord du Maroc.

Figure 3 : évolution moyenne (mm/saison) des précipitations cumulées par saison humide (septembre à avril) sur le bassin méditerranéen pour la période 1950-2013 (données E-obs).

Figure 3 : évolution moyenne (mm/saison) des précipitations cumulées par saison humide (septembre à avril) sur le bassin méditerranéen pour la période 1950-2013 (données E-obs).

Les secteurs entourés en noir montrent les évolutions statistiquement significatives à un seuil de 0.05, d’après le test de Bravais-Pearson.

Fréquence d’apparition des jours de pluie par saison

15Il pleut en moyenne davantage sur la partie nord/nord-ouest du bassin méditerranéen (figure 2), mais il pleut également en moyenne plus régulièrement sur cette même zone, comparée à la façade sud et est du bassin (figure 4). Sur certains secteurs de l’Europe, il pleut en moyenne un jour sur deux par saison. Sur les secteurs sud et est du bassin méditerranéen, on retrouve une fréquence maximale d’apparition des jours de pluie de l’ordre de 35% par saison (figure 4). Ce contraste spatial s’explique par des différences de circulations atmosphériques entre le nord et le sud du bassin méditerranéen qui sont connues depuis longtemps. Le secteur nord est sous l’influence de nombreuses zones dépressionnaires, engendrées par des vents de sud-est/sud-ouest, au contact des eaux chaudes méditerranéennes des deux principaux golfes (du Lion et de Gênes) et des différents reliefs côtiers (Douguédroit, 1994). Le secteur sud méditerranéen est quant à lui beaucoup moins exposé à des trajectoires dépressionnaires, étant principalement affecté par des flux de nord-ouest (provenant de la mer) ou de sud-ouest (ayant contourné l’Atlas).

16Les tendances significatives de l’occurrence des jours de pluie par saison montrent de manière quasi généralisée une diminution (figure 5). Le nord de l’Algérie, le nord de l’Anatolie, le sud-ouest et sud-est des Balkans, la quasi-totalité de l’Italie, la Corse, le centre-nord de l’Espagne et le nord du Portugal observent une diminution du nombre de jours de pluie allant de -0.04% à -0.2% par saison (figure 5). Prenons l’exemple de la Corse, avec en moyenne entre 60 et 72 jours de pluie par saison (soit une fréquence d’apparition des jours de pluie par saison située entre 0.25 de 0.30 d’après la figure 4) et une diminution significative de la fréquence d’apparition des jours de pluie par saison d’environ -0.1% (car comprise entre -0.08% et -0.12% d’après la figure 5). On obtient finalement en Corse une diminution du nombre de jours de pluie moyen par saison compris entre -3.7 et -4.5 jours sur l’ensemble de la période étudiée. Ces tendances à la baisse du nombre de jours de pluie saisonnier vont dans le sens de la diminution globale des précipitations moyennes à l’échelle du bassin méditerranéen montrée précédemment. L’Italie semble être l’un des pays les plus touché par cette diminution (figure 5). A titre de comparaison, Brunetti et al. (2001) constatent également une baisse significative du nombre de jours de pluie dans le nord-est de l’Italie, ou plus largement pour la quasi-totalité de l’Italie (Brunetti et al., 2004). Lopez-Moreno et al. (2010) font également cette constatation pour le nord de l’Espagne. Comme observé sur la figure 5, Tramblay et al. (2013) remarquent également une baisse significative du nombre de jours de pluie dans le nord de l’Algérie, mais également dans le nord du Maroc et de la Tunisie. Enfin, aucune tendance significative n’est ici observée pour le sud de l’Anatolie et sur le Proche-Orient, tout comme Zhang et al. l’ont montré en 2005.

17La tendance à l’assèchement du bassin méditerranéen (figures 3 et 5) va dans le sens des conclusions publiées dans le dernier rapport du GIEC (IPCC, 2013). Celui-ci confirme le réchauffement des températures et la baisse des précipitations en Méditerranée, en partie due à la hausse de la concentration atmosphérique en gaz à effet de serre. Des modifications des forçages atmosphériques de larges échelles seraient également à l’origine de l’assèchement du climat méditerranéen, notamment via la répétition de la phase positive de l’Oscillation Nord Atlantique (NAO) durant ces dernières décennies (Cassou, 2004). En effet, en phase positive de la NAO (NAO+), les vents d’ouest sont renforcés, facilitant la pénétration des masses d’air océaniques, chaudes et humides, sur la moitié nord du continent européen (Cassou, 2004). L’Europe se retrouve alors divisée en deux, avec un hiver doux et humide au nord et un hiver plus frais mais sec au sud. La phase positive de la NAO favorise alors les hivers secs au niveau des côtes européennes de la Méditerranée. De plus, le réchauffement de la température de surface des océans (global, au niveau des tropiques ou de l’Océan Indien) serait également l’un des forçages larges échelles participant à cet assèchement du bassin méditerranéen observé au XXème siècle. D’après Hoerling et al. (2012), le réchauffement des océans faciliterait l’apparition de systèmes anticycloniques majoritairement centrés sur le bassin méditerranéen, expliquant la tendance vers un assèchement de cette région au cours du XXème siècle.

Figure 4 : fréquence moyenne d’apparition des jours de pluie par saison humide (septembre à avril) sur le bassin méditerranéen, pour la période 1950 – 2013 (données E-obs).

Figure 4 : fréquence moyenne d’apparition des jours de pluie par saison humide (septembre à avril) sur le bassin méditerranéen, pour la période 1950 – 2013 (données E-obs).

Figure 5 : évolution moyenne des fréquences d’apparition des jours de pluie par saison humide (septembre à avril) sur le bassin méditerranéen pour la période 1950-2013 (données E-obs).

Figure 5 : évolution moyenne des fréquences d’apparition des jours de pluie par saison humide (septembre à avril) sur le bassin méditerranéen pour la période 1950-2013 (données E-obs).

Les secteurs entourés en noir montrent les évolutions statistiquement significatives à un seuil de 0.05, d’après le test de Bravais-Pearson.

Les précipitations intenses sur le bassin méditerranéen

Les évènements de précipitations intenses à travers les saisons

18Dans un premier temps, le percentile 95 (p95) est calculé par points de grille pour l’ensemble de la période 1950-2013. Cela permet d’analyser la tendance du nombre d’évènements de précipitations intenses se produisant chaque saison de 1950 à 2013 (figure 6). On remarque une grande hétérogénéité sur le bassin méditerranéen quant à l’occurrence des évènements de précipitations intenses sur la période étudiée. Tout d’abord, certains secteurs ont vu une baisse significative de la fréquence d’évènements. Il s’agit du nord de l’Algérie, du sud-est et du nord de l’Anatolie, de l’est/sud-est des Balkans, d’une partie du nord de l’Italie, du centre et du sud-ouest de la France et enfin du nord du Portugal (figure 6). A l’inverse, certains secteurs ont vu le nombre d’évènements pluviométriques intenses significativement augmenter depuis 1950. Il s’agit cette fois-ci du nord du Maroc, du nord de la Tunisie, du sud-ouest de l’Anatolie, du nord-ouest/centre/est des Balkans, du centre de l’Italie, d’une partie de la Sicile, du massif alpin et enfin d’une partie du centre-ouest de l’Espagne (figure 6). La géographie des tendances du nombre d’évènements intenses est relativement comparable à celle des pluies moyennes (figures 3 et 6). Ainsi, les secteurs montrant une diminution/augmentation significative du nombre d’évènements intenses par saison (figure 6) sont dans la quasi-totalité des secteurs sur lesquels sont observées des diminutions/augmentations des précipitations moyennes cumulées par saison (figure 3). Certaines études localisées ont également montré l’augmentation du nombre d’évènements intenses et le renforcement de leur intensité. C’est notamment le cas en Espagne et en Italie (Alpert et al., 2002 ; Klein Tank et Konnen, 2003 Kostopoulou et Jones, 2005 ). Dans leur étude, Klein Tank et Konnen (2003) montrent également une diminution du nombre d’évènements de précipitations intenses sur la partie ouest/sud-ouest des Balkans, comme le montre la figure 6.

Figure 6 : évolution moyenne du nombre d’évènements de précipitations intenses (supérieures au percentile 95 total) par saison humide (septembre à avril) sur le bassin méditerranéen pour la période 1950-2013 (données E-obs).

Figure 6 : évolution moyenne du nombre d’évènements de précipitations intenses (supérieures au percentile 95 total) par saison humide (septembre à avril) sur le bassin méditerranéen pour la période 1950-2013 (données E-obs).

Les secteurs entourés en noir montrent les évolutions statistiquement significatives à un seuil de 0.05, d’après le test de Bravais-Pearson.

Quantité de pluie attribuée aux précipitations intenses

19Dans un second temps, le p95 est calculé pour chaque point de grille et pour chacune des 63 saisons couvrant la période 1950-2013. Cela permet de mettre en avant l’évolution du cumul des précipitations intenses mais surtout de la contribution des pluies intenses dans le cumul saisonnier (figure 7). L’organisation spatiale observée sur la figure 7 semble similaire à celle rencontrée pour les précipitations cumulées par saison (figure 3) et pour le nombre d’évènements intenses (figure 6). Les cumuls moyens des précipitations intenses ont augmenté/diminué sur les secteurs observant une augmentation/diminution des précipitations moyennes par saison et du nombre d’évènements de précipitations intenses. Les cumuls saisonniers des précipitations intenses ont significativement augmenté sur le nord du Maroc, le nord de la Tunisie, le sud-ouest de l’Anatolie, l’est et le nord-ouest des Balkans, le centre de l’Italie et la Sicile et enfin sur les Alpes (figure 7). A l’inverse, les cumuls saisonniers des précipitations intenses ont significativement diminué sur le centre-nord de l’Algérie, sur le nord de l’Anatolie, sur l’ouest/sud-ouest des Balkans, sur le nord de l’Italie, une partie du sud de la France, une partie du nord de l’Espagne et sur le nord du Portugal (figure 7). Certaines de ces observations sont également retrouvées dans les travaux d’Alpert et al. (2002), Klein Tank et Konnen (2003), Brunetti et al. (2004), Kostopoulou et Jones (2005) et Lopez-Moreno et al. (2010). Donat et al. (2014) montrent un résultat différent, c’est à dire une augmentation significative des précipitations cumulées intenses sur le nord de l’Algérie. Tramblay et al. (2012) ne montrent aucune tendance significative des cumuls saisonniers de précipitations intenses dans le nord du Maroc ou plus largement sur tout le Maghreb (Tramblay et al., 2013).

20A l’échelle de l’ensemble du bassin méditerranéen, on peut donc observer une tendance à l’assèchement. Cependant, à des échelles plus fines, les tendances montrent des évolutions de la pluviométrie beaucoup plus hétérogènes. C’est là toute la complexité de la géographie des précipitations moyennes mais surtout des pluies intenses en Méditerranée, générées par des forçages agissant à différentes échelles spatio-temporelles (de l’échelle globale à l’échelle locale, de l’échelle séculaire à instantanée). Dünkeloh et al. (2003) et Ullmann et al. (2014) ont par exemple montré que des systèmes dépressionnaires agissant à l’échelle des sous-régions du bassin méditerranéen (nord-ouest du bassin, sud-est, etc.) sur une durée de plusieurs jours expliquent les différents types de configurations pluviométriques observées dans le bassin méditerranéen. Des caractéristiques géographiques très locales, telles que l’escarpement de la côte, son orientation, la présence de relief, l’exposition des versants ou encore la direction des vents locaux vont également influencer la formation des évènements de précipitations intenses (Doswell et al., 1998 ; Cosma et al., 2002 ; Gao et al., 2006 ; Boudevillain et al., 2009). Par exemple, un système anticyclonique sur le centre de l’Europe, entrainant un vent de nord-ouest situé sur les Balkans (vent de continent) engendre une absence de précipitation sur les côtes sud-est des Balkans, mais également des précipitations potentiellement soutenues au contact des côtes siciliennes ou est-tunisiennes. En effet, le vent de nord-ouest se sera probablement chargé d’humidité en passant au-dessus de la Mer Méditerranée et favorisera alors la formation de pluies intenses au contact de la rive sud de la Méditerranée.

Figure 7 : évolution moyenne (mm/saison) des précipitations intenses cumulées (supérieures au p95) par saison humide (septembre à avril) sur le bassin méditerranéen pour la période 1950-2013 (données E-obs).

Figure 7 : évolution moyenne (mm/saison) des précipitations intenses cumulées (supérieures au p95) par saison humide (septembre à avril) sur le bassin méditerranéen pour la période 1950-2013 (données E-obs).

Les secteurs entourés en noir montrent les évolutions statistiquement significatives à un seuil de 0.05, d’après le test de Bravais-Pearson.

Contribution des précipitations intenses aux précipitations moyennes

21On remarque ainsi trois principaux secteurs où les précipitations intenses prennent une part de plus en plus importante dans le cumul saisonnier (figure 8). Il s’agit tout d’abord du secteur regroupant les côtes françaises méditerranéennes, la vallée du Rhône et les Cévennes, ainsi que la côte est espagnole (figure 8). Les évènements de précipitations du type « cévenol » semblent alors avoir un rôle important sur ces régions françaises, où les évènements intenses contribuent environ à 21% des précipitations totales de chaque saison. Le deuxième secteur se situe dans le nord de l’Italie et le troisième secteur se situe au nord-ouest de l’Arabie Saoudite, où la part des précipitations intenses sur le cumul total atteint même jusqu’à 36%. En effet, ce dernier secteur est soumis à un climat du type semi-aride voir aride, entrainant de très faibles précipitations (figure 2) réparties sur un nombre de jours de pluie également très faible (figure 4). Ainsi, les quelques évènements les plus intenses sur ce secteur vont influencer bien davantage le faible cumul saisonnier des précipitations que sur un secteur où il pleut en plus grande quantité et plus fréquemment.

22Parmi tous les résultats statistiquement significatifs (seuil de 0.05 d’après le test de Bravais-Pearson), seuls trois secteurs extrêmement localisés (sur le nord de la frontière entre le Maroc et l’Algérie, au sud de l’Italie et dans le nord de la Grèce) montrent des tendances à la baisse de la contribution des précipitations intenses (supérieures au p95) au cumul saisonnier (figure 9). Tous les autres résultats significatifs montrent des tendances à la hausse (figure 9). Six principaux secteurs ressortent particulièrement : le sud-est de l’Anatolie, le sud-est/centre-ouest/centre-nord des Balkans, le nord-est et l’extrême sud de la Péninsule Ibérique (figure 9). Certaines de ces tendances à la hausse significative restent cependant extrêmement localisées. On peut par exemple citer l’extrême nord-est de l’Italie, qui voit la contribution des pluies intenses au cumul saisonnier augmenter (figure 9), comme l’observent également Brunetti et al. (2001).

23Ces résultats montrent que pour un même secteur, il est possible d’observer une diminution du cumul moyen des précipitations et du nombre de jours de pluie, mais également une augmentation du nombre d’évènements extrêmes et de leur intensité. C’est notamment le cas pour le sud-est de l’Anatolie (figures 3, 5, 6, 7 et 9). Cette évolution opposée, qualifiée de paradoxale par Alpert et al. (2002), est également observée en Italie d’après leurs analyses.

24On peut cependant noter que spatialement parlant, les augmentations de la part des précipitations intenses dans les cumuls saisonniers ne concernent finalement qu’une surface restreinte de l’ensemble du bassin méditerranéen. L’absence de tendances significatives domine finalement très largement à l’échelle du bassin méditerranéen. En effet, là où le cumul saisonnier et les précipitations intenses ne montrent pas de tendance significative, ce qui est le cas pour une grande partie du bassin méditerranéen, il est logique que la contribution des pluies intenses au cumul saisonnier ne montre également pas de tendance significative.

Figure 8 : contribution moyenne (%) des précipitations intenses (supérieures au p95) aux précipitations moyennes cumulées par saison humide (septembre à avril) sur le bassin méditerranéen pour la période 1950-2013 (données E-obs).

Figure 8 : contribution moyenne (%) des précipitations intenses (supérieures au p95) aux précipitations moyennes cumulées par saison humide (septembre à avril) sur le bassin méditerranéen pour la période 1950-2013 (données E-obs).

Figure 9 : évolution moyenne (%) de la part des précipitations cumulées intenses (supérieures au p95) sur les précipitations cumulées moyennes par saison humide (septembre à avril) sur le bassin méditerranéen pour la période 1950-2013 (données E-obs).

Figure 9 : évolution moyenne (%) de la part des précipitations cumulées intenses (supérieures au p95) sur les précipitations cumulées moyennes par saison humide (septembre à avril) sur le bassin méditerranéen pour la période 1950-2013 (données E-obs).

Les secteurs entourés en noir montrent les évolutions statistiquement significatives à un seuil de 0.05, d’après le test de Bravais-Pearson.

Conclusion

25Cette étude a permis d’appréhender les caractéristiques spatio-temporelles des phénomènes pluviométriques extrêmes depuis les années 1950 à l’échelle du bassin méditerranéen.

26Des tendances assez marquées à la baisse des cumuls saisonniers montrent un assèchement quasi général du bassin méditerranéen, comme l’ont déjà montré Alpert et al. (2002), Giorgi (2002), Klein Tank et Konnen (2003), Brunetti et al. (2004), Kostopoulou et Jones (2005), Norrant et Douguédroit (2006), Toreti et al. (2010) ou encore Tramblay et al. (2013) dans leurs études respectives. En ce qui concerne les évènements de précipitations intenses (phénomènes très localisés et ponctuels), il est en revanche bien plus délicat de mettre en avant une tendance significative propre à l’ensemble du bassin méditerranéen. Certaines zones montrent une réduction du nombre d’évènements intenses, comme celle du centre-ouest des Balkans, généralement associée à une diminution des précipitations moyennes. A l’inverse, certaines zones montrent une augmentation du nombre d’évènements de précipitations intenses, comme par exemple dans le centre de l’Italie, généralement associé à une augmentation des précipitations moyennes. Enfin, le sud-est de l’Anatolie montre une augmentation du nombre d’évènements de précipitations intenses malgré l’observation d’une diminution des précipitations moyennes sur ce secteur. De nombreuses zones ne montrent quant à elles aucune tendance significative concernant les évènements intenses.

27Avec les récents évènements observés à l’automne 2014 principalement dans le Golfe du Lion, la plupart des débats relayés par les médias nationaux semblaient mettre en cause l’augmentation du nombre de ces évènements de précipitations intenses dans le sud de la France. En réalité, aucune augmentation n’est détectée en France entre 1950 et 2013, on peut même observer une légère diminution significative de ce nombre d’évènement dans le secteur du Gard et de l’Hérault ainsi que dans le sud-ouest de la France (figure 6). Le nombre important d’évènements de précipitations extrêmes observés en France à l’automne 2014 serait alors simplement le fruit de la forte variabilité interannuelle associée à ce type de phénomènes climatiques ponctuels.

28D’autres secteurs semblent en revanche montrer de réelles tendances à l’augmentation de la contribution des précipitations intenses dans les cumuls saisonniers, mais ne représentant qu’une part restreinte du bassin méditerranéen. Ils sont situés dans des secteurs où les précipitations restent en moyenne bien plus faibles qu’en France (sud de l’Anatolie, sud-est et nord des Balkans et sud de l’Espagne), ou alors sur des secteurs ou l’anthropisation se fait moins oppressante (partie du nord-est de l’Espagne et Bosnie-Herzégovine), ce qui dans les deux cas n’engendre pas les mêmes impacts socio-économiques. On se rend finalement compte que la géographie des précipitations observées sur le secteur méditerranéen est extrêmement complexe, car fortement hétérogène à l’échelle du bassin.

29Au-delà de l’aspect climatique qu’on ne peut contrôler et qui ne semble pas avoir beaucoup évolué depuis les années 50, l’enjeu français ne porterait-il pas alors davantage sur l’accroissement de la pression anthropique sur des zones sensibles aux évènements de précipitations intenses ? Il se peut que l’augmentation de l’imperméabilisation des sols par l’homme soit l’une des principales causes de l’accroissement de la vulnérabilité face aux inondations de grandes ampleurs observées depuis quelques décennies en France (Chocat, 1989 ; Montoroi, 2012). Le parallèle peut-être fait avec le déboisement massif des reliefs opéré aux 18ème et 19ème siècles en France (Lilin, 1986), obligeant à l’époque la mise en place des services de la Restauration des Terrains en Montagne (RTM) afin de ré-végétaliser les versants pour freiner l’érosion massive alors observée entrainant à l’époque de nombreuses inondations, glissements de terrain ou autres coulées de boues. Bien que la géographie complexe des précipitations intenses soit contrôlée par le climat, il est finalement admis depuis un certain temps que des aspects autres que le seul climat vont influencer la vulnérabilité des sociétés face aux précipitations extrêmes, notamment face aux inondations. La perception par l’homme de l’évolution de l’aléa et la réelle variabilité climatique associée sont de ce fait parfois divergentes.

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Table des illustrations

Titre Figure 1 : le bassin Méditerranéen.
Crédits Source : cosmovision.com.
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Titre Figure 2 : précipitations moyennes cumulées (mm) par saison humide (septembre à avril) pour la période 1950-2013 (données E-obs) sur le bassin méditerranéen.
URL http://cybergeo.revues.org/docannexe/image/27410/img-2.png
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Titre Figure 3 : évolution moyenne (mm/saison) des précipitations cumulées par saison humide (septembre à avril) sur le bassin méditerranéen pour la période 1950-2013 (données E-obs).
Légende Les secteurs entourés en noir montrent les évolutions statistiquement significatives à un seuil de 0.05, d’après le test de Bravais-Pearson.
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Titre Figure 4 : fréquence moyenne d’apparition des jours de pluie par saison humide (septembre à avril) sur le bassin méditerranéen, pour la période 1950 – 2013 (données E-obs).
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Titre Figure 5 : évolution moyenne des fréquences d’apparition des jours de pluie par saison humide (septembre à avril) sur le bassin méditerranéen pour la période 1950-2013 (données E-obs).
Légende Les secteurs entourés en noir montrent les évolutions statistiquement significatives à un seuil de 0.05, d’après le test de Bravais-Pearson.
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Titre Figure 6 : évolution moyenne du nombre d’évènements de précipitations intenses (supérieures au percentile 95 total) par saison humide (septembre à avril) sur le bassin méditerranéen pour la période 1950-2013 (données E-obs).
Légende Les secteurs entourés en noir montrent les évolutions statistiquement significatives à un seuil de 0.05, d’après le test de Bravais-Pearson.
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Titre Figure 7 : évolution moyenne (mm/saison) des précipitations intenses cumulées (supérieures au p95) par saison humide (septembre à avril) sur le bassin méditerranéen pour la période 1950-2013 (données E-obs).
Légende Les secteurs entourés en noir montrent les évolutions statistiquement significatives à un seuil de 0.05, d’après le test de Bravais-Pearson.
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Titre Figure 8 : contribution moyenne (%) des précipitations intenses (supérieures au p95) aux précipitations moyennes cumulées par saison humide (septembre à avril) sur le bassin méditerranéen pour la période 1950-2013 (données E-obs).
URL http://cybergeo.revues.org/docannexe/image/27410/img-8.png
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Titre Figure 9 : évolution moyenne (%) de la part des précipitations cumulées intenses (supérieures au p95) sur les précipitations cumulées moyennes par saison humide (septembre à avril) sur le bassin méditerranéen pour la période 1950-2013 (données E-obs).
Légende Les secteurs entourés en noir montrent les évolutions statistiquement significatives à un seuil de 0.05, d’après le test de Bravais-Pearson.
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Pour citer cet article

Référence électronique

Florian Raymond, Albin Ullmann et Pierre Camberlin, « Précipitations intenses sur le Bassin Méditerranéen : quelles tendances entre 1950 et 2013 ? », Cybergeo : European Journal of Geography [En ligne], Environnement, Nature, Paysage, document 760, mis en ligne le 07 janvier 2016, consulté le 26 septembre 2016. URL : http://cybergeo.revues.org/27410 ; DOI : 10.4000/cybergeo.27410

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Auteurs

Florian Raymond

Centre de Recherches de Climatologie, UMR 6282 Biogéosciences, CNRS / Univ. Bourgogne Franche-Comté, 6 boulevard Gabriel, 21000 Dijon, France
florian.raymond@u-bourgogne.fr

Albin Ullmann

Centre de Recherches de Climatologie, UMR 6282 Biogéosciences, CNRS / Univ. Bourgogne Franche-Comté, 6 boulevard Gabriel, 21000 Dijon, France
albin.ullmann@u-bourgogne.fr

Articles du même auteur

Pierre Camberlin

Centre de Recherches de Climatologie, UMR 6282 Biogéosciences, CNRS / Univ. Bourgogne Franche-Comté, 6 boulevard Gabriel, 21000 Dijon, France
pierre.camberlin@u-bourgogne.fr

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Droits d’auteur

© CNRS-UMR Géographie-cités 8504

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