Descente d'échelle statistique du niveau de la mer pour les îles du Pacifique Sud-Ouest : une approche de régression linéaire multiple

L'elevation du niveau de la mer est une preoccupation croissante dans les iles du Pacifique. Au cours de l'ere altimetrique (depuis 1993), les taux d'elevation du niveau de la mer sur le Pacific tropical ouest ont ete parmi les plus eleves du monde, atteignant jusqu'a 3-4 fois la moyenne globale. Alors que de plus en plus de communautes soumises aux risques associes a cette hausse du niveau de la mer se deplacent vers des terres plus elevees pour echapper a la montee des eaux, il est imperatif de disposer de predictions du niveau de la mer a l'echelle locale pour faciliter le processus d'adaptation et de planification. Ce processus n'est pas simple car le niveau de la mer varie d'une region a l'autre, notamment en fonction des redistributions de chaleur, sel et masses operees aux echelles regionales par la circulation oceanique, et des modes climatiques dominants (par exemple, ENSO, PDO/IPO). Meme a l'echelle locale, d'importants changements du niveau de la mer relatif peuvent resulter de mouvements verticaux naturels ou anthropiques du sol terrestre. Motivee par ces preoccupations, cette these se concentre sur l'utilisation d'une technique de descente d'echelle statistique basee sur des regressions lineaires multiples (MLR) pour modeliser les variations interannuelles-a-interdecennales du niveau de la mer pour trois sites cotiers localises sur des iles du Pacifique Sud-Ouest - Suva et Lautoka a Fidji, et Noumea en Nouvelle-Caledonie. Le modele MLR est base sur la connaissance que les variations du niveau de la mer a ces echelles de temps dans le Pacifique tropical sont principalement de nature thermosterique (c.-a-d. provenant des changements de densite de l'eau de mer induits par des changements de temperature de l'ocean) et que ces variations thermosteriques sont principalement generees par les variations de forcage de vent et les ondes de Rossby se propageant vers l'ouest qui en resultent. Les experiences de MLR sont menees sur la periode d'etude 1988-2014, l'accent etant mis sur la variabilite interannuelle a decennale et les tendances du niveau de la mer. Le niveau de la mer pour les trois sites cotiers insulaires est d'abord exprime sous forme de somme des variations steriques et de masse. Dans un second temps, les modeles MLR developpes se basent sur une approche plus orientee processus, en utilisant le rotationnel de tension de vent comme approximation de la composante thermosterique. Le niveau de la mer des iles est alors percu comme une combinaison de composantes globale, regionales et locales, la seconde etant dominante. Le modele MLR utilise le rotationnel de la tension de vent pour forcer un modele lineaire des ondes de Rossby. Les anomalies du niveau de la mer issues du modele de Rossby sont utilisees comme regresseur regional dominant, alors que la composante halosterique locale (provenant des changements de densite de l'eau de mer induits par des changements de salinite de l'ocean), la tension de vent locale et la temperature de surface de la mer locale sont utilises comme regresseurs mineurs. Une regression par etapes est utilisee pour isoler les regresseurs statistiquement significatifs avant de calibrer le modele MLR. Le niveau de la mer predit par la descente d'echelle statistique montre une forte concordance avec les observations, representant en moyenne 80 % de la variance observee. Un test de stationnarite sur le modele MLR montre qu'il peut etre applique sur des periodes autres que celle utilisee pour la calibration, notamment pour les projections du niveau de la mer sur les decennies a venir. Dans l'ensemble, le niveau de la mer predit par les modeles MLR donne un apercu des principaux facteurs de la variabilite interannuelle-a-interdecennale du niveau de la mer sur les sites selectionnes, montrant que si la dynamique locale et le signal global modulent le niveau de la mer dans une certaine mesure, la majeure partie de la variance est determinee par des facteurs regionaux. Cela a des implications importantes pour les futures projections du niveau de la mer des iles - puisque les facteurs regionaux peuvent etre simules par des modeles climatiques, ils peuvent servir de lien entre les informations a l'echelle locale et les informations regionales a grande echelle fournies par les modeles climatiques a basse resolution. Les niveaux de la mer generes par la descente d'echelle statistique pourraient etre utilises comme source d'information pour elaborer des scenarios plus efficaces de planification de l'adaptation et de reduction des risques dans le Pacifique.