Comment les SIG et la science citoyenne peuvent-ils lever le voile sur les tornades canadiennes?

Les Canadiens croient souvent que les tornades surviennent seulement aux États-Unis. Pourtant, chaque année, on signale officiellement beaucoup plus de tornades au Canada. En fait, on consigne en moyenne 60 tornades, alors que le nombre réel est probablement plus près de 230. Pourquoi la marge d’erreur est-elle si importante dans la détection des tornades? Comment pouvons-nous répertorier des tornades qui se sont déjà produites et utiliser cette information pour effectuer des prévisions et veiller un peu plus à la sécurité de chacun? Le Northern Tornadoes Project combine l’utilisation des SIG et de la science citoyenne pour aider à répondre à ces questions.

Les tornades sont un phénomène naturel qui effraie les gens et qu’Hollywood a exploité dans des films comme Tornade et Le Magicien d’Oz. Mais elles piquent depuis toujours la curiosité des chasseurs de tempêtes et des météorologues, qui ont de la difficulté à comprendre comment et pourquoi les tornades se forment et, plus important encore, comment prédire où elles se produiront. Fait incroyable, nos systèmes météorologiques actuels n’arrivent souvent même pas à détecter une tornade. C’est là que le Northern Tornadoes Project (NTP) se distingue.

Le NTP, un partenariat diversifié, regroupe des participants du département d’ingénierie de l’Université Western, d’Environnement et Changement climatique Canada (ECCC) et d’ImpactWx. Ils partagent un objectif ambitieux : répertorier toutes les tornades au Canada. En tant que l’un des responsables du projet, le professeur Greg Kopp a expliqué au journal Western News qu’ils souhaitent « trouver, évaluer, stocker des données et apprendre de chaque événement. C’est un grand objectif et c’est un grand pays. »

Pour trouver les tornades habituellement non répertoriées, l’équipe du NTP a mis au point un système qui recueille des données d’imagerie provenant de ressources au sol, de drones, d’aéronefs et de satellites. De plus, ils ont ajouté un volet science citoyenne qui permet au public de signaler des dommages causés par le vent ou les tornades à l’aide de l’application Survey123 for ArcGIS. Voici à quoi ressemble le formulaire :

Formulaire de signalement d’une tornade de gauche à droite

Les données reçues du public sont vérifiées par les chercheurs, puis stockées et consultées par l’équipe du NTP par l’intermédiaire de leur site de données ouvertes créé par Liz Sutherland, une spécialiste en SIG des bibliothèques de l’Université Western. Cette dernière présentera le projet à la UK Scottish Conference d’Esri, car le site est un excellent exemple de la façon dont les services SIG utilisant le logiciel d’Esri et la science citoyenne appliquée renforcent les efforts pour suivre les tornades. Cette même approche peut facilement s’appliquer au suivi d’autres types de catastrophes naturelles.

À quoi serviront les données géospatiales?

Les données conservées sont destinées à l’usage du public et du milieu de la recherche. Le public peut consulter une carte des tornades confirmées de 2014 à 2019 et cliquer sur les icônes représentant les tornades enregistrées. Des renseignements sur la tornade ou une image montrant les dommages de sa trajectoire et de son site s’affichent dans une fenêtre contextuelle. Pour la saison 2019, cinq événements non répertoriés ont été validés à partir de 500 observations et de 1 300 photos recueillies au sol.

Fig. 2 – Carte des tornades confirmées (2014 – 2019)

N’importe qui peut également consulter l’information sur trois cartes récits représentant l’Ontario, le Québec et le Manitoba. Chaque carte récit présente des zones géographiques précises comportant une comparaison temporelle avant et après les dommages causés par le vent, ainsi que des images géolocalisées des sites. De plus, toute personne possédant un accès à ArcGIS Online/Entreprise peut consulter les occurrences de tornades les plus récentes avec des photos sur leur application Operations Dashboard.

Le NTP utilise les données géospatiales recueillies pour atteindre les objectifs à long terme (énumérés ci-dessous) afin de sauver plus de vies au Canada, de réduire les dommages matériels et les coûts et d’accroître les connaissances sur les activités liées aux tempêtes violentes :

1. Continuer d’améliorer la détection des tornades partout au Canada

2. Améliorer les prévisions de temps violent et anormal

3. Approfondir les connaissances sur les conséquences sans précédent des changements climatiques

Comme le projet n’en est qu’à ses balbutiements, on ne connaît pas le nombre de vies sauvées et les montants économisés en assurance. Cependant, il est certain qu’à long terme, plus de vies seront protégées et les coûts d’assurance contre les tornades diminueront.

En examinant plus en profondeur les données recueillies, les chercheurs du NTP souhaitent étudier pourquoi une supercellule génère une tornade, alors qu’une autre, même dans un environnement et de structure similaire, ne le fait pas. En comprenant cela et en utilisant des algorithmes d’apprentissage automatique appropriés, la prochaine génération d’instruments météorologiques pourrait permettre de mieux prédire quand et où une tornade est sur le point de se produire et d’informer les populations à proximité.

Ce billet a été écrit en anglais par Anastassios Dardas et peut être consulté ici.