« Afin de se protéger contre les risques d’inondations, nous sommes obligés d’étudier les évènements extrêmes », explique Philippe Cantet, auteur d’une thèse conduite en partenariat avec Météo France. L’idée est donc de s’intéresser à l’évolution de la pluviométrie dans la gamme des valeurs extrêmes afin de proposer des adaptations face aux risques de crues (règles de protection, redimensionnement des ouvrages, plan d’occupation des sols, etc.). « Mais les évènements extrêmes sont par nature rarement observés, ce qui rend leur étude difficile »… D’où le recours à un modèle numérique (SHYPRE) pour simuler une longue chronique de pluie qui soit représentative du phénomène.

Des pluies virtuelles, mais réalistes

« Pour étudier les phénomènes qui vont engendrer les crues, on peut soit travailler directement sur des données de débit, soit travailler plus en amont sur les informations pluviométriques. » L’approche retenue repose sur des générateurs de pluie, basés sur des statistiques de pluies observées. Il génère de longues séries temporelles de pluies. A partir de 30 années de données, il est possible de créer 1 000 ans de pluies ou plus, présentant des événements et séquences plus rares (cependant compatibles avec les données) ! En introduisant des perturbations moyennes liées au changement climatique dans leurs entrées, il est possible d'évaluer les conséquences de ce changement sur les sorties hydrologiques. « Par le biais du hasard on génère des valeurs fortes extrêmes, donc on dispose d’un outil capable de simuler des choses qui n’ont pas encore été vues».

De la pluie au débit sous influence du climat

Dans la méthode choisie, le générateur de pluie est paramétré sur les valeurs moyennes. « Au lieu de s’intéresser à la tendance sur les valeurs extrêmes on regarde la tendance sur les valeurs moyennes (plus facilement détectable). » Le générateur de pluie, couplé à un modèle hydrologique peut alors déterminer que tel type d’évènement pluvieux va engendrer tel type de crue. Il en ressort, par exemple, qu’une augmentation des valeurs pluviométriques moyennes de 10 % peut se traduire par un accroissement des valeurs extrêmes de 20 %.