États-Unis : un nouvel outil pour aider les décideurs sur l’avenir du fleuve Colorado

Le fleuve Colorado est une source d’eau vitale pour l’ouest des États-Unis. Il fournit de l’eau potable aux foyers et irrigue les fermes de sept États. Mais le bassin subit une pression croissante en raison du changement climatique et de la sécheresse. Un nouvel outil informatique développé par une équipe de recherche dirigée par des scientifiques de Penn State pourrait aider la région à s’adapter à un avenir complexe et incertain.

Leur outil, le Framework for Narrative Storylines and Impact Classification (FRNSIC), peut aider les décideurs à explorer de nombreux futurs plausibles et à identifier des scénarios conséquents – ou des descriptions de ce à quoi pourraient ressembler des futurs critiques – pour aider les planificateurs à mieux gérer les incertitudes et les impacts présentés par le changement climatique. Ils ont présenté leurs conclusions le 19 septembre dans la revue Earth’s Future.

« L’une des façons dont les États comme le Colorado se préparent pour l’avenir est de planifier l’évolution des choses en fonction des données scientifiques disponibles et des contributions des différentes parties prenantes », a déclaré Antonia Hadjimichael, professeure adjointe au département des géosciences de l’université Penn State et auteure principale de l’étude. « Ce processus de planification de scénarios reconnaît que la planification de l’avenir s’accompagne de nombreuses incertitudes concernant le climat et les besoins en eau. Les planificateurs doivent donc envisager différentes possibilités, comme un scénario de réchauffement élevé ou faible. »

Hadjimichael a déclaré que la communauté scientifique et les décideurs du monde entier se tournent souvent vers des scénarios pour décrire à quoi pourraient ressembler les conditions futures, mais cette approche peut ne prendre en compte que quelques possibilités et écarter d’autres alternatives.

Ces approches de planification de scénarios comportent souvent un nombre relativement restreint de scénarios (par exemple, à quoi pourraient ressembler les conditions de sécheresse sous différents niveaux de réchauffement) et peuvent ne pas parvenir à saisir la complexité de tous les facteurs impliqués.

Les scientifiques ont également recours à une technique appelée modélisation exploratoire, dans laquelle les modèles simulent des milliers, voire des millions, de futurs possibles pour découvrir lesquels sont importants. Mais cette approche n’est souvent pas pratique pour les décideurs, ont déclaré les scientifiques.

« Nous voulions proposer quelque chose qui se situe entre les deux », a déclaré Hadjimichael. « Nous voulions créer quelque chose qui fasse le pont entre les deux, qui tienne compte des complexités, mais qui se résume également à quelque chose d’un peu plus exploitable et d’un peu moins intimidant. »

Leur outil, FRNSIC, utilise d’abord la modélisation exploratoire pour étudier un grand nombre de conditions futures plausibles hypothétiques. Il utilise ensuite ces données pour classer et identifier des scénarios pertinents et significatifs au niveau local, ont expliqué les scientifiques.

« Notre approche consiste essentiellement à explorer les impacts futurs plausibles, puis à dire : « pour cette partie prenante, c’est le scénario qui compte le plus – et pour cette autre partie prenante, il y a un scénario différent dont elle devrait se soucier », a déclaré Hadjimichael. « Cela ajoute un peu plus de pluralisme et un peu plus de nuances dans la façon dont les scénarios de planification sont établis. »

Dans le bassin du fleuve Colorado, les décideurs sont confrontés à un ensemble complexe de facteurs, notamment comment fournir suffisamment d’eau aux populations croissantes et aux agriculteurs tout en s’assurant que leur État n’utilise pas plus que sa part autorisée du débit du fleuve, a déclaré Hadjimichael.

« Le problème est qu’il n’existe pas de critère unique qui tienne compte de tous les acteurs et de leurs préoccupations », a-t-elle déclaré. « Vous avez peut-être une très grande ferme, et moi une très petite. Et nous cultivons peut-être des choses différentes. Il est difficile d’utiliser un seul facteur pour trouver des scénarios qui nous rendraient tous heureux ou malheureux. »

Les scénarios produits par FRNSIC peuvent être utilisés dans les travaux futurs dans le bassin du fleuve Colorado – par exemple, comment les événements de sécheresse sont affectés lorsque les populations s’adaptent et effectuent des changements.

« Cela permet aux décideurs politiques d’explorer différents états du monde et d’examiner comment différentes interventions pourraient affecter le bassin dans le cadre de chaque scénario », a déclaré Hadjimichael. « Ces scénarios de sécheresse peuvent être utilisés pour éclairer les conséquences potentielles et donc être utilisés dans les négociations ou pour demander l’avis des parties prenantes. »

Patrick Reed, professeur à l’université Cornell, Julianne Quinn, professeure adjointe à l’université de Virginie, Chris Vernon, scientifique géospatial, et Travis Thurber, ingénieur logiciel, au Pacific Northwest National Laboratory, ont également contribué à cet événement.

Le Département américain de l’énergie, Bureau des sciences, dans le cadre de la recherche sur la dynamique multisectorielle, dans le cadre du programme de modélisation du système terrestre et environnemental, a soutenu cette recherche.