La hauteur d’élévation (VA, pour ‘Vertical Allowance’) est une mesure utile pour la planification côtière au Canada et peut être utilisée dans les évaluations des risques liés aux changements climatiques et dans la planification de l’adaptation. La VA a pour but de fournir des indications sur le niveau d’élévation d’un bien (par exemple, un hôpital, une jetée, une maison) pour éviter l’augmentation de la probabilité d’inondation pendant sa durée de vie au fur et à mesure que le climat change.
Les communautés et les écosystèmes situés le long des 243 000 km de côtes du Canada sont à la fois confrontés aux défis et aux opportunités des changements climatiques. D’ici la fin du siècle, l’élévation moyenne du niveau de la mer à l’échelle mondiale pourrait dépasser un mètre.1 Toutefois, l’évolution du niveau de la mer varie d’une région à l’autre, et les changements locaux peuvent différer considérablement de la moyenne mondiale projetée.
Les différences dans les variations relatives du niveau de la mer au Canada sont le résultat de facteurs tels que le mouvement terrestre vertical local, y compris la subsidence (affaissement) et le rebond postglaciaire (soulèvement). La plupart des côtes atlantiques et pacifiques du Canada, ainsi que certaines régions septentrionales (p. ex. la côte de la mer de Beaufort dans l’Arctique) devraient connaître une élévation du niveau de la mer supérieure à la moyenne mondiale en raison de l’affaissement des terres, ce qui pourrait accroître la fréquence et l’ampleur des événements extrêmes liés au niveau de l’eau au cours du siècle à venir2. D’autre part, des régions telles que la baie d’Hudson, le Nunavut et le nord du Québec (c.-à-d. le Nunavik) pourraient connaître une baisse du niveau de la mer en raison du rebond postglaciaire 3. L’évolution du niveau de la mer, dans un sens ou dans l’autre, peut accroître les risques pour les infrastructures, les écosystèmes et les côtes. Ainsi, bien que la direction et l’ampleur du changement du niveau de la mer diffèrent selon l’endroit, toutes les communautés côtières du Canada devront se préparer. Les hauteurs d’élévations offrent aux communautés côtières un moyen d’identifier, d’évaluer et de répondre aux futurs changements du niveau de la mer.
La hauteur d’élévation est la hauteur supplémentaire ajoutée à une structure ou la hauteur supplémentaire selon laquelle une structure est déplacée pour la protéger contre les inondations futures. Ces ajustements à la conception et à l’emplacement des infrastructures sont recommandés sur la base d’une combinaison de niveaux d’eau côtiers historiques et projetés et sont adaptés à l’environnement local spécifique. La hauteur d’élévation (VA, pour ‘Vertical Allowance’) est une mesure utile pour la planification côtière au Canada et peut être utilisée dans les évaluations des risques liés aux changements climatiques et dans la planification de l’adaptation. La VA a pour but de fournir des indications sur le niveau d’élévation d’un bien (par exemple, un hôpital, une jetée, une maison) pour éviter l’augmentation de la probabilité d’inondation pendant sa durée de vie au fur et à mesure que le climat change. Le cas échéant, les praticiens peuvent également envisager d’utiliser des ensembles de données supplémentaires pour prendre en compte des éléments qui ne sont pas inclus dans l’ensemble de données sur la VA (p. ex. des données sur les vagues).
Mis au point par Pêches et Océans Canada (MPO), le calcul de la VA fait appel à une combinaison de facteurs :
Pour comprendre le risque d’inondation actuel, une ligne de base de référence historique est établie, qui se réfère à une hauteur particulière par rapport au niveau moyen de l’eau. Cette ligne de base est calculée en combinant le niveau moyen de l’eau en 2010 avec des informations sur les niveaux d’eau extrêmes historiques, tels que les ondes de tempête et les marées. Elle intègre également un niveau acceptable d’inondation, tel qu’une inondation censée survenir une fois tous les 100 ans (voir figure 1, à gauche). Pour comprendre comment les risques d’inondation pourraient évoluer à l’avenir, une ligne de base prospective est nécessaire. La VA est ajoutée à la ligne de base historique pour calculer la ligne de base prospective (figure 1).
La VA pour la période qui nous intéresse (2100 dans cet exemple) est calculée en combinant le niveau moyen de l’eau en 2010 avec la variation relative du niveau de la mer pour 2100 et l’incertitude des projections du niveau de la mer, ainsi que les effets combinés des ondes de tempête et des marées historiques sur le niveau de la mer (figure 1, au centre).
Figure 1. Représentation du processus de calcul d’une ligne de base historique, d’une hauteur d’élévation et d’une ligne de base prospective. Une ligne de base de référence historique (à gauche) combine les niveaux d’eau extrêmes historiques et le niveau d’eau moyen pour 2010. Les hauteurs d’élévation sont calculées en combinant le changement relatif du niveau de la mer pour 2100 et l’incertitude (au centre). Une ligne de base prospective combine les données historiques et futures de la hauteur d’élévation (à droite) afin d’améliorer la résilience des infrastructures à l’avenir. Les données du RSLC et de la VA sont disponibles sur Donneesclimatiques.ca.
Sur Donneesclimatiques.ca, les modèles climatiques utilisés pour dériver l’ensemble de données sur les VA proviennent du Projet de comparaison des modèles couplés phase 6 (CMIP6) utilisé par le Groupe d’expert intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC).
L’ensemble de données sur la VA permet d’inclure l’effet combiné des tempêtes et des marées dans les projections futures, ainsi que l’évolution relative du niveau de la mer.
Disponible sur Donneesclimatiques.ca, l’ensemble de données sur la VA permet d’accéder rapidement et facilement aux valeurs des ajustements pour une grande partie du littoral canadien. Puisque les provinces et les territoires utilisent des méthodologies différentes pour les ajustements, l’existence d’un ensemble de données normalisé pour le Canada facilite la comparaison entre les sites. Dans les cas où des données spécifiques locales existent, la VA doit être considérée comme complémentaire.
Détails techniques :
Les projections des hauteurs d’élévation sont disponibles à une résolution de 0,1° (environ 11 km de latitude, 2 à 8 km de longitude). Les hauteurs d’élévation sont fournis de 2020 à 2150 pour de multiples scénarios d’émissions, ce qui permet de prendre en compte un large éventail de conditions futures.
L’incertitude du modèle est déjà incorporée dans le calcul de l’ajustement vertical ; par conséquent, l’ensemble de données n’inclut pas de centiles multiples pour l’ensemble multi-modèle. Le système de coordonnées de l’ensemble de données est le Système géodésique mondial 1984 (WGS 84) et la projection est EPSG : 4326.
Les projections sont proposées sur une grille à haute résolution (environ 10 km) et sont relatives aux conditions de niveau d’eau moyen en 2010.
Marées de tempête
Étant donné que les changements climatiques influencent la probabilité et la sévérité des tempêtes, les marées de tempête interagiront avec l’évolution du niveau de la mer. Toutefois, cette interaction n’est pas entièrement comprise3, et le calcul de la VA suppose que les marées de tempête du passé récent sont représentatives de l’avenir. L’ensemble de données sur la VA ne sépare pas les ondes et les marées de tempête en composantes individuelles, mais utilise la combinaison de ces processus telle qu’elle est déterminée par les niveaux d’eau mesurés par les marégraphes ou dans les simulations de modèles d’ondes de tempête.
Couverture spatiale
L’ensemble de données VA est calculé pour les côtes marines de la Colombie-Britannique, du Canada atlantique et de l’Arctique de l’Est au-dessous de 70°N. Au-delà de cette latitude, les valeurs des VA ne peuvent pas être calculées, en raison de l’absence de modèles d’ondes de tempête dans l’Arctique au nord de 70°N avec une résolution suffisante pour correspondre à la granularité requise pour cette variable. Pour en savoir plus sur le calcul de la VA.
Système de référence vertical continu
Lors de l’examen des VA, il est important pour les ingénieurs côtiers de disposer d’estimations exactes des niveaux d’eau actuels, établies en fonction d’un référentiel vertical normalisé. Un référentiel vertical fournit une référence cohérente pour mesurer le niveau de l’eau.
Le Service hydrographique du Canada (SHC) a mis au point un système de référence verticale continue, qui calcule les données sur le niveau de l’eau en utilisant le même ellipsoïde et le même cadre de référence que la VA (Robin et al., 2016)4. Cet article sera mis à jour avec des liens vers le site web SHC dès que l’ensemble continu de données verticales pourra être téléchargé. En attendant, les données sont disponibles auprès des ports pour petits bateaux du MPO et des emplacements des marégraphes du SHC grâce à l’outil CAN-EWLAT (voir le guide de l’utilisateur pour l’aide à la navigation).
Note technique :
Le jeu de données sur la hauteur d’élévation fourni sur Donneesclimatiques.ca définit la latitude, la longitude et la hauteur ellipsoïdale par rapport au niveau moyen de l’eau de l’époque 20104 à l’ellipsoïde du Système de référence géodésique de 1980 (SRG80) dans le cadre de référence du Système de référence nord-américain de 1983 du Système canadien de référence spatiale (NAD83(CSRS)) reference frame5.
Pour des ensembles de données côtières supplémentaires disponibles pour le Canada, consultez la section Ressources supplémentaires.
Quel scénario d’émissions dois-je utiliser ?
À court terme (2020 à 2050), les VA à un endroit spécifique sont similaires pour l’ensemble des scénarios climatiques, ce qui constitue une base solide pour la planification des mesures d’adaptation à court terme. Toutefois, au-delà de 2050 environ, les différences entre les VA pour les différents scénarios d’émission deviennent plus importantes, et les stratégies d’adaptation à plus long terme devront tenir compte de la tolérance au risque des projets individuels. Par exemple, si le projet est un élément d’infrastructure essentielle, tel qu’une centrale électrique ou un hôpital, les utilisateurs devront peut-être choisir un ajustement basé sur un scénario d’émissions élevé1. L’avenir est incertain, et si le changement est inévitable, la nature précise de ce changement reste inconnue, notamment l’évolution des émissions mondiales responsables des changements climatiques. Pour faire face à cette incertitude, de multiples scénarios climatiques ont été élaborés, qui représentent un éventail d’avenirs potentiels. La prise en compte de plusieurs scénarios climatiques est la meilleure pratique pour tenir compte de l’incertitude des futurs potentiels. En fin de compte, c’est la tolérance au risque du projet qui dictera le nombre de scénarios climatiques envisagés.
Pour plus d’informations sur les scénarios climatiques, voir ces articles de la Zone d’apprentissage:
Quelles sont les limites de l’ensemble des données relatives à la hauteur d’élévation?
L’ensemble de données sur les VA sur Donneesclimatiques.ca offre des projections à haute résolution de 2020 à 2100 pour de multiples scénarios d’émissions. Cet ensemble de données est destiné aux planificateurs côtiers, aux ingénieurs et à tous ceux qui souhaitent intégrer le changement du niveau de la mer dans la planification des infrastructures le long des côtes canadiennes. Cependant, plusieurs limites doivent être prises en compte lors de l’application de ces données à des projets d’adaptation côtière :
Pour une planification globale, il est recommandé d’utiliser cet ensemble de données avec d’autres données pertinentes afin de surmonter efficacement ces limites. Pour plus d’informations sur l’impact des changements climatiques sur les régions marines et côtières du Canada, et pour découvrir d’autres ensembles de données et outils marins pertinents, veuillez consulter la page Marine Overview (Vue d’ensemble du milieu marin).