Les montagnes des Appalaches exploitées par bandes font face à un risque climatique croissant : les inondations

Cette histoire a été copubliée avec The Weather Channel dans le cadre de Collateral, une série sur le climat, les données et la science.

VARNEY, Virginie-Occidentale – Pigeon Creek coule dans un étroit creux de montagne le long d’une chaîne de communautés minières de charbon, son eau ruisselant sous les rouges et les jaunes du feuillage changeant de l’automne.

La scène tranquille dément la dévastation que le ruisseau a livrée une nuit il y a une décennie, alors que de fortes pluies tombaient sur le sol détrempé et des milliers d’acres de mines à ciel ouvert à proximité. Des témoins ont raconté s’être réveillés dans l’obscurité du 9 mai 2009 au son d’une eau impétueuse comme ils n’en avaient jamais entendu auparavant, entrant dans leurs maisons par le dessous de leurs portes.

« Cela descendait des montagnes en apportant des rochers, des arbres, de l’eau et de la boue », se souvient Mildred Elkins, qui est devenue la principale plaignante dans un procès gagné avec des dizaines de ses voisins inondés contre plusieurs défendeurs, y compris Alpha Natural Resources, une société d’exploitation du charbon qui a depuis fait faillite et a fusionné avec Contura Energy.

À un moment donné, alors qu’elle se rendait au sous-sol pour sauver quelques objets de valeur, une porte arrière a cédé sous la pression des eaux de crue. « J’ai entendu un gros boom. La porte s’était effondrée et l’eau entrait de plein fouet », raconte-t-elle. Avec de l’eau jusqu’au cou, elle a attrapé les marches et s’est hissée vers le haut. « Je pouvais sentir mes pieds flotter derrière moi. C’était effrayant. »

L’U.S. Army Corps of Engineers prévoit plus de pluie et une augmentation significative du débit des cours d’eau en raison du changement climatique dans une région qui comprend les bassins houillers de l’est du Kentucky et de la Virginie occidentale, ce genre de drame de vie et de mort sur des paysages fortement exploités pour le charbon pourrait se produire plus fréquemment dans les années à venir. Des pluies plus abondantes pourraient également signifier que davantage d’eau polluée s’échappe des mines de charbon, selon les experts de l’environnement, endommageant les cours d’eau et la vie aquatique déjà entachés par l’exploitation minière.

Une nouvelle analyse de l’imagerie satellitaire réalisée pour InsideClimate News par deux scientifiques de l’Université Duke montre comment les risques liés à l’exploitation minière à ciel ouvert et au changement climatique sont largement répartis dans la région. Ils ont constaté qu’un total de 1 400 miles carrés des Appalaches dans le bassin de la rivière Ohio a été marqué par l’exploitation minière à ciel ouvert, avec les sommets et les côtés des montagnes dynamités et les vallées abruptes des montagnes remplies de ce qu’on appelle les « stériles ». »

La zone présentant la plus grande étendue de dommages dus à l’exploitation minière à ciel ouvert dans l’ensemble du bassin de la rivière Ohio – près de 500 miles carrés dans le bassin versant de Big Sandy, y compris Pigeon Creek – est également la plus menacée par les conditions météorologiques extrêmes liées au changement climatique, selon la nouvelle analyse.

Enjambant la frontière étatique entre la Virginie-Occidentale et le Kentucky, le bassin versant de Big Sandy pourrait connaître une augmentation de 25 % du débit des cours d’eau d’ici 2040 et de 35 % d’ici la fin du siècle du seul fait du changement climatique, selon l’Army Corps, ce qui aggraverait les conditions d’inondation dangereuses.

Les huit autres bassins versants de l’analyse, contenant plus de 900 miles carrés de paysages altérés par l’exploitation minière, pourraient connaître une augmentation du débit des cours d’eau allant jusqu’à 15 pour cent d’ici 2040, et l’un d’entre eux pourrait atteindre 25 pour cent d’ici là. Six de ces bassins versants pourraient connaître des augmentations allant jusqu’à 25 pour cent d’ici la fin du siècle, indique la nouvelle analyse.

Les résultats suggèrent que longtemps après l’arrêt de l’exploitation du charbon, son héritage minier pourrait continuer à faire payer un prix aux résidents qui vivent en aval des centaines de montagnes qui ont été nivelées dans les Appalaches pour produire de l’électricité.

« Nous avons perdu la forêt qui aide à retarder le ruissellement rapide qui provient des terres exploitées en surface », a déclaré Jack Spadaro, un ancien ingénieur fédéral de haut niveau en matière de sécurité des mines qui travaille comme consultant pour les résidents du bassin houiller, les travailleurs et leurs avocats. « Et le charbon qui est vendu à partir de la plupart de ces mines va dans les centrales électriques au charbon, contribuant encore plus aux effets négatifs du changement climatique.

« Ces choses ensemble ne sont pas de bon augure pour cette région. Cela aura un effet pendant des centaines d’années. »

Couvrant le risque climatique sur les cartes des terres minées

Pour évaluer la menace posée par le changement climatique dans les Appalaches minées à ciel ouvert, InsideClimate News a obtenu les fichiers de cartographie numérique d’un rapport sur le changement climatique de 2017 du Army Corps sur le bassin de la rivière Ohio. Ce document a pour la première fois mis en garde 2 400 communautés urbaines et rurales à travers, du sud-ouest de l’État de New York au Tennessee, que les 981 miles de la rivière Ohio et ses nombreux affluents seraient confrontés à une augmentation des précipitations et des risques d’inondation.

Les étudiants diplômés de Duke, Megan Ossmann et Alexander Yoshizumi, ont superposé des images satellites des Appalaches sur les cartes des bassins versants de l’Army Corps, mettant en évidence des zones comme Pigeon Creek qui ont été à la fois fortement minées à ciel ouvert et prévues pour des augmentations significatives des précipitations et des débits des cours d’eau.

Les communautés dans les zones montagneuses productrices de charbon des Appalaches centrales vont probablement « subir encore plus les impacts négatifs de l’exploitation minière au sommet des montagnes », a déclaré Ossmann, qui travaille maintenant pour le programme Chesapeake Bay de l’Agence américaine de protection de l’environnement.

L’étude de l’Army Corps n’a pas pris en compte les changements d’utilisation des terres, comme l’exploitation minière ou le développement urbain, qui peuvent affecter le ruissellement des pluies, lorsqu’elle a fait ses prévisions de débit des cours d’eau, a déclaré Kathleen D. White, qui a supervisé le rapport pour l’Army Corps. Elle a déclaré que les nouvelles conclusions des chercheurs de Duke sont « très intéressantes » et montrent le potentiel pour « une étude plus détaillée de ces zones en utilisant une hydrologie plus à jour de l’impact du climat et en incorporant les conditions d’utilisation des terres observées et projetées. »

Préalablement, White avait averti que les conclusions de l’Army Corps étaient déjà dépassées en raison du rythme du changement climatique. « Ce n’est pas quelque chose de simplement futur », avait-elle prévenu.

Ce que les études avertissent à propos de l’exploitation minière à ciel ouvert et du risque d’inondation

A travers le pays du charbon des Appalaches, les sociétés minières, les victimes d’inondations, les défenseurs de l’environnement et les chercheurs universitaires ont débattu de la mesure dans laquelle l’exploitation minière à ciel ouvert contribue aux inondations, parfois devant les tribunaux. Les dommages causés par les inondations peuvent prendre différentes formes – l’effondrement des bassins de retenue des déchets de charbon, par exemple, ou l’eau qui s’écoule des paysages dénudés où les systèmes de gestion des eaux pluviales ont échoué, ou encore les glissements de terrain.

La cartographie de Duke comprenait non seulement les zones où le charbon était extrait, mais aussi les remblais de vallée de roches stériles, qui peuvent s’affaisser ou glisser avec de fortes pluies.

Il ne fait aucun doute pour Spadaro que l’exploitation minière aggrave les inondations, d’après ses décennies d’enquête sur les catastrophes liées aux inondations. Souvent, dit-il, ce qui ressort des tribunaux, c’est que les compagnies minières n’ont pas respecté les règles conçues pour minimiser les risques d’inondation.

D’autres personnes regardant largement le paysage des Appalaches centrales brossent un tableau plus nuancé, affirmant que l’hydrologie de la région est extrêmement complexe, et que les remblais des vallées peuvent en fait stocker l’eau de pluie et réduire le débit des cours d’eau.

« Il n’y a pas un nombre énorme d’études, peut-être une douzaine », qui examinent la question des inondations et de l’exploitation minière à ciel ouvert, a déclaré William C. Haneberg, géologue d’État du Kentucky et professeur de recherche à l’Université du Kentucky. « Si vous deviez choisir une conclusion vraiment générale, en termes généraux, l’exploitation minière entraîne une augmentation des pics de débit pendant les tempêtes », a-t-il dit.

Le Corps de l’Armée a reconnu au moins dès 2000 que l’exploitation minière à ciel ouvert avec des remblais de vallée pourrait augmenter le ruissellement. Et une importante étude d’impact environnemental sur l’exploitation minière de montagne publiée par l’EPA en 2011 a rapporté que les tempêtes peuvent produire des débits de cours d’eau plus importants dans les bassins versants avec exploitation minière de montagne et remplissage de vallées par rapport aux bassins versants non minés, en particulier lors de pluies plus fortes.

Pour leur part, les entreprises ont fait valoir que les inondations sont des « actes de Dieu », ou que les réglementations fonctionnent pour minimiser les inondations – du moins depuis l’adoption de la loi de 1977 sur l’exploitation minière de surface et la remise en état, qui exige que les eaux pluviales soient gérées dans les mines de surface.

William B. Raney, président de l’Association des mines de charbon de Virginie occidentale, a refusé de répondre aux questions sur les pratiques minières, les inondations et le changement climatique. Son homologue du Kentucky a reconnu que l’exploitation minière pouvait augmenter le ruissellement, mais a déclaré que ce n’était pas déraisonnable.

« Toute utilisation de la propriété contribue aux inondations si elle augmente la surface imperméable de quelque manière que ce soit », comme les parkings, les routes et autres aménagements, a déclaré Tyler White, président de la Kentucky Coal Association.

Il a fait valoir que l’exploitation du charbon ne crée pas « un risque de préjudice », tout en concédant qu’il n’y aurait aucun moyen d’empêcher « toute contribution aux inondations dans les zones à forte pente de l’est du Kentucky » sans arrêter « tout développement industriel ou commercial, ce que personne n’envisagerait raisonnablement, et ce qui serait préjudiciable à la vie des personnes vivant dans l’est du Kentucky. »

Les normes minières ne suivent pas le rythme du changement climatique

Les règles qui régissent la gestion des eaux pluviales de l’exploitation minière à ciel ouvert et la conception technique de ces mines et de leurs remblais de vallée et bassins de confinement sont basées sur des modèles de pluie historiques, et non sur des prédictions futures.

Nicolas Zegre, professeur d’hydrologie à l’Université de Virginie occidentale et directeur du Mountain Hydrology Laboratory de cet État, a déclaré que les risques sont exacerbés parce que les normes minières ne suivent pas le rythme du changement climatique.

« Les précipitations augmentent effectivement », a déclaré Zegre. « D’un point de vue conceptuel, je m’attendrais à voir davantage de débits de pointe provenant de ces mines à ciel ouvert. »

Les remblais des vallées stockent de l’eau, et « le changement climatique met plus d’eau sur l’eau déjà stockée là », a-t-il dit, augmentant les risques près des eaux d’amont, « où la plupart de nos communautés vivent et sont vulnérables. »

Les autorités fédérales qui réglementent l’exploitation minière de surface n’exigent pas des États qu’ils tiennent compte des changements de précipitations dus au réchauffement climatique dans les conceptions techniques, a déclaré Terry Fletcher, porte-parole du département de la protection de l’environnement de Virginie occidentale.

Pour autant, a-t-il dit, « depuis 2004, le programme minier de la Virginie-Occidentale exige des conceptions construites de gestion des eaux pluviales pour contrôler le ruissellement sur les mines à ciel ouvert et impose un seuil de non-augmentation nette du ruissellement pendant toutes les phases de l’exploitation minière ». »

Dans le Kentucky, les mines de surface sont conçues  » selon les meilleures normes disponibles pour minimiser l’augmentation du ruissellement et l’inondation des cours d’eau « , a déclaré John Mura, porte-parole du Kentucky Energy and Environment Cabinet.

Mais des inquiétudes persistent quant à l’adéquation des contrôles de l’érosion et des sédiments. « Avec les tempêtes plus importantes et plus intenses qui arrivent, vous pourriez voir ces contrôles échouer », ce qui entraînerait davantage d’inondations, a déclaré Joe Pizarchik, un avocat de Pennsylvanie qui a dirigé l’Office américain des mines de surface et de la récupération, l’agence qui supervise l’application de la loi de 1977 sur les mines de surface, pendant l’administration Obama.

Le ruissellement d’eau acide qui s’écoule des zones minées à ciel ouvert dans les remblais des vallées et dissout les roches de l’intérieur, les affaiblissant probablement, est également un risque potentiel qui pourrait s’accroître avec le changement climatique, augmentant le potentiel de glissements de terrain pendant les tempêtes à l’avenir, a déclaré le professeur Emily Bernhardt de l’Université Duke, qui étudie la biogéochimie des bassins versants.

Haneberg, le géologue de l’État du Kentucky, a déclaré que ces préoccupations sont valables. Au Kentucky, il fait des recherches sur la stabilité des comblements de vallées et « dans certains, nous voyons des preuves d’échec. »

L’eau polluée arrive par les comblements de vallées

Puis il y a la possibilité que le changement climatique aggrave la pollution de l’eau liée à l’exploitation minière dans une région où certains cours d’eau ont déjà une couleur orange cône de circulation à cause du ruissellement acide des mines.

Parce que les remblais des vallées peuvent agir comme des éponges, ils peuvent garder les cours d’eau qui pourraient autrement s’assécher ou être réduits à un filet d’eau avec un fort débit plus longtemps dans l’année, a déclaré Bernhardt, le professeur de l’Université Duke. Bien que cela puisse sembler positif, l’eau qui provient des mines et qui s’écoule dans les vallées est polluée, a-t-elle ajouté. Elle a fait partie d’équipes qui ont documenté la pollution alcaline et chargée de sel provenant des mines d’extraction de montagne.

« Chaque mine d’extraction de montagne dans les Appalaches, quel que soit son âge, exporte des eaux vraiment salées et à forte alcalinité, et cela ne diminue pas », a-t-elle déclaré.

Les experts climatiques prévoient également des périodes de sécheresse plus longues à l’avenir, entre les fortes pluies, et Bernardt a déclaré que cela pourrait être un problème sérieux, aussi.

« Je crains qu’avec les sécheresses, qui sont censées être plus prolongées et plus extrêmes, presque toute l’eau que nous allons voir (dans les cours d’eau) sera dérivée du remplissage des vallées, et sera chargée de la pollution des mines de montagne », ce qui entraînera des dommages plus importants pour la vie aquatique, a-t-elle dit.

« Une maison est venue flotter sur la rivière »

Au moins la moitié du bassin versant de Pigeon Creek a été perturbée par l’exploitation minière. C’était l’estimation de Jack Spadaro à la fin du mois d’octobre, alors qu’il se tenait au sommet d’une énorme mine à ciel ouvert sans arbres, au-dessus du ruisseau. « Tout ceci était une montagne boisée », a-t-il dit. « Ce que vous devez savoir, c’est que la montagne ici était 300 pieds plus haute. »

Il est l’ancien directeur de la National Mine Health and Safety Academy, qui forme les responsables de la sécurité dans les mines. Il a perdu son poste après avoir dénoncé ce qu’il a appelé un blanchiment par l’administration Bush d’une enquête sur une autre catastrophe minière majeure, le déversement de boues de charbon dans le comté de Martin, au Kentucky, en 2000.

Depuis 1977, les sociétés minières ont l’obligation de remettre en état les terres qu’elles perturbent, et cela vise à réduire les risques d’inondation. Mais il a dit que lorsqu’il enquête sur les inondations près des mines, il constate souvent que les entreprises prennent des raccourcis d’ingénierie ou de construction, notamment en calculant mal la façon dont les caractéristiques d’une mine vont réagir à la pluie, ou en omettant d’installer des contrôles d’eau adéquats sur ce qui est une alternance à grande échelle des paysages naturels.

Les forêts pourraient prendre des centaines d’années pour revenir, a-t-il dit. « Vous avez ces zones massives, dans les millions d’acres, qui ne rajeunissent pas », a déclaré Spadaro.

Au cours des 20 dernières années, a-t-il dit, il y a eu une série de crues soudaines de Pigeon Creek. Les hydrologues qui ont étudié l’inondation de mai 2009 ont calculé que l’exploitation minière avait fait en sorte que le ruisseau transporte 51 % plus d’eau alors par rapport aux conditions avant l’exploitation minière. Ils ont présenté ces conclusions à la cour de circuit du comté de Mingo lors d’un procès au cours duquel le jury a accordé à 45 plaignants des indemnités allant de 1 050 à 100 000 dollars chacune, selon les archives judiciaires. Cela a déclenché des règlements confidentiels avec des dizaines d’autres.

Le même jour où Mildred Elkins se démenait pour sortir vivante de son sous-sol, un orage après l’autre a déversé six pouces de pluie en 14 heures sur les collines escarpées et les creux étroits de l’est du Kentucky, à environ 60 miles à l’ouest. De petits ruisseaux et rivières ont gonflé et débordé, et Quicksand Creek dans le comté de Breathitt, Kentucky, a atteint son niveau le plus élevé de mémoire d’homme. Les autorités ont sauvé des centaines de personnes de crues soudaines.

« C’était un moment effrayant quand vous pouviez voir cette eau arriver », se souvient James Holbrook, qui vit toujours dans la même ferme qui a été inondée par un Quicksand Creek en furie. L’eau « était au-dessus de la ligne téléphonique », dit-il. « Beaucoup de gens ont perdu leur maison. Une maison a flotté sur la rivière. »

Holbrook faisait partie des quelque 70 plaignants qui ont réglé un procès lié à cette inondation. Dans cette affaire, le témoin expert travaillant avec Spadaro a calculé qu’une mine à ciel ouvert dans ses eaux d’amont augmentait le ruissellement de près de 30 %.

L’avocat de Holbrook, Ned Pillersdorf, a déclaré qu’il ne pouvait pas divulguer les termes. Mais il a dit que le cas était l’un des quatre de ces dernières années qu’il a traités, représentant environ 300 clients, tous avec des circonstances similaires – de fortes pluies tombant sur des mines à ciel ouvert qui ont provoqué des inondations soudaines, anéantissant des communautés qui étaient assez appauvries.

« Le plan de jeu était de pousser ces cas aussi vite et aussi fort que nous le pouvions », a déclaré Pillersdorf. « Ces gens étaient essentiellement des sans-abri. »

« Après qu’ils aient dépouillé la montagne, il ne restait plus rien pour capter l’eau », a déclaré Holbrook à propos de l’exploitation minière. « Si c’est arrivé une fois, vous êtes toujours inquiet que cela puisse se reproduire. »

Photo du haut : Les eaux de crue qui ont dévalé Pigeon Creek ont touché la maison d’Eddie Fields à Pie, en Virginie-Occidentale, et beaucoup de celles de ses voisins en mai 2009. Crédit : photo d’archive Logan Banner