Le Quinzième Jour : Peut-on retracer ce qui s’est passé les 14 et 15 juillet derniers depuis le moment où la pluie a atteint le sol ?
Sébastien Erpicum : Quand l’eau de pluie arrive sur le sol, elle s’infiltre dans celui-ci, verticalement, avec comme limite inférieure la nappe phréatique ; à ce moment, elle repart plutôt horizontalement pour rejoindre le réseau de rivières. Ou alors elle ruisselle, reste en surface ou dans les premières couches du sol et suit le relief pour rejoindre aussi les rivières. Les vitesses d’écoulement sont différentes. L’infiltration est lente par rapport au ruissellement. Une goutte qui s’infiltre peut mettre des décennies avant de retrouver la rivière. L’eau qui ruisselle peut atteindre les rivières en quelques minutes. S’il tombe peu de pluie, l’infiltration est majoritaire, sauf si le sol est imperméable ; si les pluies sont abondantes ou si le sol est imperméable (gorgé d’eau par exemple), le ruissellement l’emporte et l’eau de pluie va rapidement gonfler le débit des rivières, créant une crue.
En juillet, il est tombé énormément d’eau en trois jours, l’équivalent de deux mois de précipitations “normales”, sur une surface très importante pour une pluie aussi intense. En Belgique, l’épicentre du phénomène a été localisé sur le bassin versant de la Vesdre, avec des sols peu perméables et très pentus, ce qui a favorisé un ruissellement rapide. Le coefficient de ruissellement (rapport entre le volume d’eau qui ruisselle et celui qui a atteint le sol) était pratiquement de 1 au plus fort de l’événement. Autrement dit, la majeure partie de ce qui est tombé a ruisselé rapidement. Il est possible que la modification humaine des sols ait été un facteur aggravant – on y reviendra sans doute – mais, même si le bassin versant était resté dans un état 100 % naturel, il y aurait eu des inondations vu les quantités d’eau tombées.
LQJ : Le changement d’affectation des sols est-il vraiment responsable à ce point ? On ne construit tout de même pas partout ?
Joël Privot : Dans l’ensemble du bassin versant de la Vesdre, la part occupée par un bâtiment, une infrastructure viaire ou ferroviaire, un parking, etc., est d’environ 10 %. Cette estimation repose sur le croisement de différentes sources de données cartographiques. 90 % de la surface (environ) n’est donc pas bâti, mais recouvert de forêts, fagnes, prairies, champs, etc. En outre, on distingue deux types principaux d’urbanisation : celle dense des fonds de vallée, au sein du lit majeur des cours d’eau, liée notamment à l’industrialisation des xIxe et xxe siècles, et celle des plateaux qui s’est fortement développée après les années 1950 avec la profusion de lotissements. En juillet, ce sont les milieux urbanisés “historiques” des fonds de vallées qui ont été gravement impactés par l’eau de pluie ruisselant au sein du bassin versant et “gonflant” la Vesdre et ses affluents.
La semaine suivant les pluies, j’ai encore vu des versants sur lesquels l’eau ruisselait toujours en abondance, ainsi que de nombreux bois qui avaient été sévèrement ravinés par des torrents d’eau charriant arbres, terres, rochers sur leur passage. Ce qui témoigne de la violence des flux d’eau en pleine forêt ! À ces ruissellements exceptionnels au sein des milieux boisés, il faut également ajouter la présence des réseaux de drains mis en place dans les forêts d’épicéas, qui ont concouru à injecter très rapidement les eaux de pluie dans les ruisseaux et les rivières.
De manière contre-intuitive, par rapport aux discours ambiants sur le rôle des milieux urbains imperméabilisés, dans ce cas extrême et de manière provocante, on pourrait dire que ce sont les milieux “naturels” qui sont à l’origine des inondations. C’est plus complexe que de dire : “c’est parce qu’on a bétonné !”. Même si cela a pu être un facteur aggravant.
LQJ : Lorsqu’elle atteint la vallée, l’eau dévale alors comme sur une autoroute ?
J.P. : Les vallées de cette région sont fortement encaissées. L’eau n’a donc pas beaucoup de place où s’épancher. En outre, au sein de la vallée de la Vesdre, en dehors des villes et villages, il y a une dissémination de l’habitat, d’anciennes industries et d’exploitations agricoles le long de la rivière ainsi que la présence des infrastructures routières et ferroviaires qui compartimentent la vallée, ce qui laisse peu d’opportunités pour aménager des zones d’inondations contrôlées par exemple.
S.E. : Le fait que ces vallées sont densément bâties interdit d’ailleurs d’imaginer la construction de nouveaux barrages comme ouvrages de régulation des crues. On devrait inonder trop d’habitations en amont pour créer les bassins de retenue nécessaires.
J.P. : Il faut garder à l’esprit que ces vallées sont urbani- sées depuis plus de deux siècles et que pour y permettre l’industrialisation et l’urbanisation, au fil du temps, la Vesdre et ses affluents ont été de plus en plus corsetés par des berges, remblais, piles de pont, recouvrements et autres ouvrages. Cette configuration, en cas d’afflux d’eau, va participer à l’accroissement des hauteurs d’eau et générer des débordements. Le territoire n’est jamais que la transcription sur le sol de notre manière de vivre. C’est donc elle qui est remise en cause par les inondations.
S.E. : Quand on constate la capacité de la rivière à certains endroits où elle est canalisée, on se rend compte qu’on aurait eu des inondations avec des pluies moins fortes. Canaliser la rivière et occuper ses berges, cela crée un risque. Mais tant que la catastrophe n’arrive pas, on se dit que c’est bon. Puis on ajoute petit à petit d’autres éléments : ici un remblai, là une annexe à une maison, ailleurs un pont avec une pile au milieu du cours d’eau parce que c’est moins cher qu’un pont à une seule travée, etc. Et on se dit qu’il n’y a pas de problème puisqu’il n’y a pas de catastrophe... Jusqu’au jour où un événement exceptionnel nous rappelle qu’on a été trop loin. La mémoire d’un être humain n’est jamais très longue par rapport à celle de la nature !
LQJ : Limiter le débit, c’est justement le rôle des barrages, non ?
S.E. : Stocker temporairement de l’eau en amont avec un barrage-réservoir est effectivement une façon de limiter les crues en aval dans un bassin versant. Mais tout système anti-crue a une limite. En 1984 et 1985, il y a eu plusieurs crues de la Vesdre et en juillet 1985 (déjà !), des inondations dans la vallée de la Magne à Trooz1. Dans la foulée, notamment suite aux pressions de la commune de Chaudfontaine, la note de manutention du barrage d’Eupen a été modifiée pour augmenter la capacité de rétention des crues. Depuis lors, cette note a été révisée plusieurs fois, toujours pour augmenter la capacité de stockage des crues, mais cela n’a pas été suffisant cette fois-ci. La capacité maximale de retenue du barrage d’Eupen a été atteinte avant la fin de la pluie. À ce moment, le barrage a dû laisser passer en aval toute l’eau qu’il recevait en amont. Il faut néanmoins souligner que pendant toute la phase de montée de la crue, le barrage a laissé passer moins d’eau qu’il n’en recevait. Au pic de la crue, 235 m3/sec. entraient dans le réservoir d’Eupen alors que le barrage en a laissé passer 195 m3/sec. au maximum. Le barrage de La Gileppe, dont le réservoir est deux fois plus volumineux que celui d’Eupen en regard de la surface drainée, a pu retenir toutes les eaux qui s’y sont déversées. Il ne faut pas non plus oublier qu’un barrage ne peut intercepter que la pluie qui tombe à son amont. Les barrages d’Eupen et de La Gileppe n’ont qu’une influence très limitée sur le débit de crue de la Helle et n’ont aucune influence sur le débit de la Hoëgne, alors que le bassin versant de ces deux cours d’eau est lui aussi localisé à l’endroit où les pluies ont été les plus fortes. Enfin, un autre facteur est à prendre en considération pour bien comprendre ce qui s’est passé : la rapidité du phénomène. Lors des grandes crues précédentes, notamment celle de 1993, la montée des eaux était relativement lente : on savait donc que le pic de crue allait se produire quelques jours plus tard. Cette fois, sur la Vesdre, pratiquement tout s’est joué en 24 heures !
LQJ : Ne pourrait-on pas augmenter la réserve de crue ?
S.E. : Si, mais cela signifie garder en permanence un volume de réservoir vide plus important pour pouvoir faire face à un événement exceptionnel. Cela veut dire un barrage qui, pendant des dizaines d’années, ne maximise pas les services qu’il peut rendre, notamment pour la production d’eau potable en période de sécheresse. Ou alors le vider préventivement avant que la crue ne se produise ? Mais il faut être prévenu de l’arrivée de la pluie et de son ampleur exacte pour avoir le temps de le vider suffisamment. Et il faudrait pouvoir le faire sans créer une inondation en aval. Un exemple : la capacité de la Vesdre à Eupen est faible ; si le débit y dépasse 40 m3/sec., il y a déjà des inondations. Pour délester le barrage dans des délais courts, on crée potentiellement des inondations avant l’arrivée de la pluie. Il faut rester humble : aujourd’hui, on ne sait pas prévoir ce genre d’événement extrême suffisamment tôt et avec assez de certitude.
LQJ : Que faire alors, non pour empêcher un tel phénomène mais pour en atténuer les conséquences ?
J.P. : L’approche à développer n’est pas uniquement d’ordre technique, elle relève entre autres de facteurs sociétaux, humains et économiques. Il est impératif d’ancrer sociétalement la mémoire de l’eau, car elle s’estompe au fil du temps. Aux siècles précédents, des inondations similaires ont déjà eu lieu dans la vallée de la Vesdre, la toponymie et la configuration du tissu bâti en témoignent encore. À cet égard, les cartes d’aléas offrent une connaissance du risque. Cependant, leur usage et leur compréhension restent l’apanage d’une minorité.
Il convient encore de définir collectivement les risques que nous sommes prêts à assumer pour des épisodes extrêmes : quelles hauteurs d’eau accepter dans les bâtiments ? Quels débits ? Quelles infrastructures névralgiques faut-il préserver ? Ce qui implique une véritable participation éclairée de la population dans ces choix collectifs, abordant également les limites d’efficacité des aménagements et infrastructures à prévoir. Que faire en cas de dépassement de ceux-ci ou de rupture ? Comment adapter les villes, les bâtiments, les secours à ce type de situations en anticipant aussi les conséquences en cascade de la montée des eaux : absence d’électricité, de chauffage, de mobilité, de nourriture, de communication, etc. Il n’y a donc pas que les services de secours qui doivent être dimensionnés en fonction du risque accepté, les équipes gestionnaires de réseau doivent l’être également.
S.E. : Je suis d’accord avec le fait qu’il faut se fixer et accep- ter collectivement un niveau de crue contre lequel on veut être protégés. Cela aura un coût, mais des solutions existent. Il faut également regarder comment évolue le système une fois sa capacité maximale atteinte afin d’éviter des “effets de seuil”. Dans les zones sinistrées, il faudra reconstruire autrement. Mais il y a des aménagements qui sont possibles.
L’établissement de la carte des zones inondables a été un premier pas. Encore faut-il que cet outil soit compris et surtout utilisé ! Peut-être faut-il rehausser l’un ou l’autre barrage, ce qui, soit dit en passant, permettrait de résoudre en partie le problème de l’approvisionnement en eau lors des sécheresses que l’on annonce également de plus en plus fréquentes. On peut aussi songer à redonner de la place aux cours d’eau en créant des zones d’inondation contrôlée et à ne rehausser les berges que là où aucune autre solution n’est possible. Cela dit, les riverains concernés préfèreront-ils le risque d’être inondés un jour ou la vue en permanence d’un mur de 3 mètres de haut devant leurs fenêtres ? C’est un choix de société.
Un autre moyen est de limiter le ruissellement de l’eau. La meilleure eau de pluie est celle qui n’arrive pas directement dans le lit des rivières ! C’est donc également une question de politique d’aménagement du territoire qui concerne tout le monde et pas uniquement les riverains des cours d’eau.
J.P. : En cette matière aussi, il y a eu des progrès. Le code de l’eau en est un : on doit conserver sur sa parcelle l’eau de pluie. Par exemple, quand on construit, on doit récolter l’eau des surfaces imperméabilisées comme les toitures pour qu’elle ne ruisselle pas mais soit stockée dans des citernes ou infiltrée. Il faut cependant veiller à ce que ces règlements soient respectés, ce qui n’est pas si facile dans la pratique.
Il existe également des programmes, tels que LIFE, visant au redéveloppement de la faune et de la flore typiques de notre région, notamment par le biais de la suppression de plantations d’épicéas et de leurs réseaux de drainage. Celles-ci sont remplacées par des forêts feuillues diversifiées ainsi que par des milieux humides, tourbières, marais, etc. qui ont la capacité de stocker les eaux. Ces programmes ont une action bénéfique pour la gestion des eaux de pluie par exemple.
La prise en compte des sols et de leurs capacités fonction- nelles émerge enfin comme élément essentiel en termes d’aménagement du territoire, alors qu’une partie des acteurs n’y sont pas formés à suffisance. La genèse des sols s’inscrit dans le temps long, sur plusieurs siècles voire millénaires. Dans notre cas, après la dernière glaciation, seule une faible épaisseur de sols s’est constituée, ce qui en limite la capacité de rétention, malgré leurs couvertures boisées ou végétales. Cela amènera vraisemblablement à envisager l’intérêt de concevoir des moyens complémentaires de rétention d’eau parmi les 90 % du territoire non construit au regard des capacités naturelles des sols. Cela concernera par exemple les terrains agricoles en fond de vallée qui pourraient servir de zones d’inondations contrôlées. En France ou en Suisse, de vifs débats entre monde rural et monde urbain ont eu lieu. Pourquoi les agriculteurs subiraient-ils des manques à gagner pour protéger les villes en aval ? Va-t-on leur octroyer des primes pour compenser les pertes induites par une reconfiguration de leurs terrains ? Leurs activités seront-elles encore viables si on réduit leur surface d’exploitation ? Le sujet est complexe : dans la région grenobloise, des zones d’inondations contrôlées ont été établies pour juguler l’Isère. Or, le réchauffement climatique provoque la remontée vers le nord du moustique tigre et ces nouvelles zones humides pourraient leur servir d’habitat ! Il ne faut jamais oublier que dans le passé, l’assainissement des zones humides avait pour but de vaincre le paludisme...
C’est donc une vision systémique globale au regard du changement climatique qu’il faut établir tout en acceptant qu’à ce stade-ci on ne maîtrise pas encore tous les paramètres. Ce n’est, malheureusement, que lors de la prochaine catastrophe que l’on saura ce qui a été le plus efficace.
Les inondations de juillet vont-elles se répéter ?
L’abondance des précipitations est due à une conjonc- tion de plusieurs facteurs. Une conjonction rare mais pas unique. Le réchauffement climatique a aussi eu son mot à dire. Et celui-ci est à l’œuvre.
Les événements dramatiques que l’est de la Belgique a connus en juillet 2021 resteront dans toutes les mémoires, celles des victimes et leurs proches tout d’abord. Mais aussi celles des climatologues qui ont pu observer là une conjonction d’événements susceptible de faire progresser la science du climat et son but premier : mieux prévoir celui-ci.
Pour Sébastien Doutreloup, climatologue à l’ULiège, tout commence avec deux masses d’air : l’une venant du nord, humide et froide, l’autre de la Méditerranée, humide et chaude. Leur rencontre a formé une occlusion dans laquelle l’air monte, condense et précipite. « Cela aurait pu ne pas poser de problème, affirme Sébastien Doutreloup. Mais cette occlusion a malheureusement rencontré une goutte froide, poche d’air froid située en altitude (vers 5000 m) qui va jouer deux rôles. Tout d’abord, elle crée l’instabilité. Comme son cœur est très froid, l’air qui y pénètre va être très instable vu la différence de température. Ensuite, elle a un rôle moteur : l’occlusion va s’enrouler autour de la goutte froide qui était alors positionnée sur l’Allemagne. » C’est la raison pour laquelle l’est du pays a pris l’occlusion sur sa longueur (durant plus de deux jours avant de se décaler vers l’est) et non pas frontalement comme c’est l’habitude. Le relief a aussi compliqué la situation : l’air condense et précipite d’autant plus qu’il est obligé de s’élever.
Le dérèglement climatique en cause ?
Pour Sébastien Doutreloup, deux autres facteurs aggravants existent, liés cette fois au réchauffement climatique : « Le premier est un blocage anticyclonique sur l’Atlantique, le second la température de l’air. » La goutte froide serait en effet restée bloquée aussi longtemps sur l’Allemagne à cause d’un anticyclone qui s’est étalé de l’écosse aux Açores et a fait barrage à toutes les perturbations venant de l’Atlantique. Cet affaiblissement des circulations d’ouest sur l’Europe serait (le conditionnel est toujours de mise car les modèles sont encore peu précis à ce niveau) dû au réchauffement. « La force des vents d’ouest provient de la différence de température entre l’équateur et les pôles. Ces derniers se réchauffent beaucoup plus vite que l’équateur. La différence de température entre les deux diminue de plus en plus, donc l’intensité des vents d’ouest aussi. » La fréquence des perturbations venant de l’Atlantique va diminuer, ce qui va sans doute provoquer plus de situations de blocage telles que celle qu’on a connue. Mais ce phénomène va aussi influencer les canicules. « En juillet, nous avons eu une situation stagnante venant du nord, plutôt froide et humide, d’où les inondations. Mais les années précédentes, c’était plutôt une situation stagnante venant du sud, chaude avec des sécheresses. »
Quant au second facteur, il est encore plus directement lié au réchauffement des masses d’air à cause d’une loi de la physique : plus une masse d’air est chaude, plus elle peut accueillir d’humidité (d’où cette impression par temps froid, notamment en montagne, que l’air est sec). Et la différence n’est pas mince : environ 8 % d’humidité en plus par degré supplémentaire. Ainsi, à 10° C, un kilo d’air peut accueillir 8 g d’eau ; mais à 30° C, ce même kilo d’air peut accueillir 27 g d’eau ! Lorsque l’air se condense, les précipitations sont donc plus violentes quand l’air est chaud. Un réchauffement moyen de l’air, même limité à 2° C (si on y parvient...), ne restera donc pas sans effet sur le régime des précipitations.
Des modèles efficaces ?
Les modèles météorologiques (et en particulier le modèle liégeois MAR) ont-ils joué leur rôle ? « Nous savions, dès le lundi 12 juillet, que de fortes pluies allaient s’abattre sur l’est du pays dans les jours suivants (pour rappel, le record de précipitations a été enregistré le 14 juillet). Un seul modèle avait prévu le phénomène dès le week-end. Mais il était le seul et, quand on est météorologue, cela ne suffit pas. Donc, aucune alerte n’a été lancée. D’autant qu’à un tel délai de cinq à six jours, les prévisions de pluie sont toujours exagérées. Après, les choses se sont précisées et l’IRM a d’ailleurs émis une série d’alertes dès le lundi 12 juillet à midi. Je ne jette la pierre à personne... »
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