Les pluies extrêmes deviendront plus intenses et plus fréquentes d’ici 2100 en Belgique

Une étude menée par des chercheurs des Laboratoires de climatologie et HECE de l'Université de Liège, ayant recourt au modèle climatique régional MAR, prédit une augmentation marquée de l’intensité et de la fréquence des épisodes de précipitations extrêmes en Belgique, avec des pics pouvant dépasser les 100 mm de pluie par jour tous les vingt ans. Ces résultats renforcent l’urgence d’adapter nos infrastructures face aux risques accrus d’inondations.

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n juillet 2021, la Belgique subissait des inondations dévastatrices, conséquence de pluies torrentielles jamais vues dans la région. Était-ce un événement exceptionnel, ou le signe avant-coureur d’un nouveau climat ? Une équipe de climatologues et hydrologues­ de l’Université de Liège et de l’Institut Royal Météorologique répond à cette question dans une étude publiée dans le Journal of Hydrology: Regional Studies. Leur conclusion est sans appel : les pluies extrêmes deviendront plus fréquentes et plus intenses en Belgique, même dans les scénarios les plus optimistes de réchauffement global.

Un modèle régional à haute résolution

Pour évaluer les risques futurs, les chercheurs ont utilisé le modèle climatique régional MAR (Modèle Atmosphérique Régional) développé au Laboratoire de Climatologie pour simuler le climat de la Belgique à une résolution spatiale de cinq kilomètres. Le modèle a été alimenté par plusieurs modèles climatiques globaux utilisés notamment dans le dernier rapport du GIEC (base CMIP6), selon quatre trajectoires d’émissions de gaz à effet de serre (des plus modérées aux plus alarmantes), jusqu’à l’horizon 2100.

Les scientifiques ont appliqué une méthode d’analyse statistique des valeurs extrêmes pour estimer l’évolution des précipitations rares et violentes, c'est-à-dire qui ont une période de retour de vingt ans. Ils ont ensuite corrigé les biais du modèle grâce à des données d’observation issues de l’Institut Royal Météorologique (IRM), garantissant des résultats plus proches de la réalité.

Résultats : le réchauffement climatique attise les précipitations extrêmes

Trois constats majeurs se dégagent :

1. L’intensité des pluies extrêmes augmente en moyenne de 7 % par degré de réchauffement global en accord avec la loi physique dite de Clausius-Clapeyron*.
2. La fréquence des événements rares augmente significativement : une pluie actuellement centennale (qui se produit statistiquement tous les 100 ans) pourrait revenir tous les 20 ans dans certaines zones, notamment dans le région de l'Ardenne.
3. Les régions les plus touchées, où les niveaux de précipitations extrêmes pourraient atteindre jusqu’à 120 mm par jour tous les 20 ans d’ici 2100, seront les reliefs ardennais et particulièrement la vallée de la Vesdre et de la Semois et, dans une moindre mesure, les plaines côtières (Figure 1). Dans la vallée de la Semois par exemple, en cas de respect des Accords de Paris (+1.5°C), on y attendrait 85 mm par jour tous les 20 ans, soit déjà +25 % par rapport à aujourd’hui. En cas d’inaction climatique, ce chiffre grimperait à 100 mm/jour tous les 20 ans.

Deux mécanismes climatiques expliquent ces tendances. D’une part, un air plus chaud peut contenir plus d’humidité, augmentant naturellement le potentiel de précipitations intenses. D’autre part, la fréquence accrue des gouttes froides - des dépressions froides d’altitude déstabilisant les masses d’air sous-jacentes - est liée au dérèglement du jet stream. Ce courant d’altitude est ralentit par le réchauffement différentiel entre les pôles et l’équateur. Or, les modèles climatiques peinent à bien représenter ce phénomène, ce qui pourrait sous-estimer encore les risques mentionnés dans cet étude.

L’exemple extrême de juillet 2021

Le 14 juillet 2021, 100 mm de pluie sont tombés en vingt-quatre heures en moyenne sur le bassin versant de la Vesdre. Un tel événement exceptionnel sur le climat présent deviendrait récurent (tous les vingt ans) dans un monde à +3°C où des pluies plus extrêmes pourraient même être observées. Enfin, comme le rappellent les auteurs, la nature ne suit pas toujours les probabilités et une répétition de cet épisode reste tout à fait possible à court terme.

Selon Josip Brajkovic, auteur principal de l’étude : « Même dans les scénarios de faibles émissions comme les Accord de Paris (qui vise à limiter le réchauffement à +1.5°C), les épisodes comme celui de juillet 2021 deviendront plus probables. Il faut désormais intégrer cette réalité dans l’aménagement du territoire et la gestion des risques hydrologiques. »

L’étude n’évalue pas directement les conséquences hydrologiques (comme les inondations), mais ses résultats constituent une base précieuse pour les modélisations futures, notamment en lien avec les systèmes de drainage urbains ou la gestion des bassins versants.

*La loi de Clausius-Clapeyron décrit comment la pression de vapeur d'une substance varie avec la température lors d'un changement d’état (comme l’ébullition ou la fusion). Elle relie cette variation à la chaleur latente et aux volumes des phases en équilibre. Elle permet, par exemple, de prédire comment la température d’ébullition change avec la pression.

Référence scientifique

Brajkovic J.,  Fettweis X., Noël B., Ghilain N., Archambeau P., Pirotton M. & Doutreloup S., Increased intensity and frequency of extreme precipitation events in Belgium as simulated by the regional climate model MAR, Journal of Hydrology: Regional Studies, 2025, 59, p. 102399

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Josip Brajkovic