1Les poussées glaciaires, alpines ou fluviales, ont-elles coïncidé avec des périodes de plus grande pluviosité ? Répondre à cette interrogation passe par l’étude de la relation pluies/crues, en reliant la période de mesures instrumentées à celle, plus étendue, pour laquelle nous ne disposons pas de séries pluviométriques.
2Les plus anciennes mesures de pluies ne remontent en effet pas au-delà du milieu du XVIIIe siècle et leur rareté, tout comme leur interprétation, exigent de grandes précautions méthodologiques en raison, notamment, d’incertitudes liées aux instruments ou à la prise de mesure (RAULIN, 1876 ; ANGOT, 1897 ; ANGOT, 1914). Antérieurement, les amples fluctuations de crues bas-rhodaniennes et de sécheresses peuvent être mises en parallèle pour offrir une vue d’ensemble découpant en phases plus ou moins humides la période du petit âge glaciaire. C’est là l’un des apports essentiels de la base HISTRHONE, vaste enquête historique constituée en base de données hydroclimatiques sur le bas Rhône depuis le XIVe siècle, désormais accessible à tous (http://histrhone.cerege.fr).
3Il ne faut pourtant pas attendre, dans les limites d’un article, une élaboration théorique d’un problème aussi complexe. Il s’agit plus simplement d’exposer l’apport d’une longue recherche historique.
4Dans la littérature spécifique des crues historiques, les auteurs mettent souvent en relation les phases de recrudescence avec les situations synoptiques ainsi qu’avec la circulation générale ou la position des centres d’action sur l’Atlantique (NAO), parfois aussi avec les variations de la radiance solaire (LIONELLO et al., 2006 ; LE ROY LADURIE, 2004 et 2006). Une certaine spécificité des fréquences de crues du bas Rhône entraînerait à discuter longuement de ces interprétations. Notre propos est beaucoup plus limité ici. Il s’agit le plus souvent de confrontations empiriques entre données de crues et les quelques données pluviométriques dont on dispose. Sur ce point, comme sur bien d’autres, l’analyse pluridisciplinaire (statistique, climatologique et historique) devra par la suite tenir compte des séries d’observations anciennes (depuis le XVIIIe siècle) et des nombreuses sources documentaires antérieures sur les pluies extrêmes et les sécheresses.
5Même si les températures ont été le plus souvent mises au premier plan (GROVE, 1990 ; LE ROY LADURIE, 1967 et 2004, PICHARD et ROUCAUTE, 2009 et 2011), l’étude des précipitations a suscité un grand nombre d’études, dont on ne retient ici que les grandes catégories, caractérisées par leur documentation et leur méthodologie. Les études historiques ont été inventives quant aux sources utilisées. En Espagne et en Italie du sud, les processions ou rogations pro pluvia (ou plus rarement, les processions pour la cessation des pluies, des crues et inondations) ont permis d’éclairer surtout la temporalité des sécheresses (RODRIGO et al., 1999 ; PERVITALI et COLACINO, 2001). Les crues fluviales ont, sur cette lancée, été réexaminées dans les mêmes pays et dans l’Europe centrale. Curieusement, la France était allègrement survolée, sans être mise à contribution, entre ces deux pôles d’études. C’est le cas de l’étude de synthèse sur la variabilité des crues européennes depuis 1500 par GLASER et al., (2010), qui tente la confrontation de plus d’une décennie de recherches et examine aussi les causes météorologiques des périodes de haute fréquence de crues durant le PAG. Auparavant, PAULING et al., (2006) avaient pu montrer que la variabilité des précipitations était commandée par deux régimes de pression et de circulation différents dans les deux polarités précitées, d’où la question qui se posera aussi sur le régime attribuable à la partie intermédiaire, le bassin rhodanien méditerranéen ici privilégié. Une autre catégorie d’études s’attache à la restitution et calibration des longues séries pluviométriques, comme celle de Padoue depuis 1725 (CAMUFFO, 1984). Une mention particulière est à faire d’une collaboration internationale pour la création et la diffusion de la base Histalp, dans le cadre de la Great Alpine Region (GAR) qui a donné lieu à beaucoup d’études (CASTY et al., 2005 ; BRUNETTI et al., 2005 ; AUER et al., 2007). Cette base couvre toute la chaîne alpine et donc aussi le bassin du Rhône, sauf l’apport du bassin de la Saône. Le secteur SW intéresse ici plus particulièrement la région du bas Rhône, bien que débordant aussi sur les stations de plaine d’Italie du nord. Enfin, il faut mentionner le très important apport des proxies issues des paléo milieux naturels, secteur d’étude lui-même subdivisé en de multiples branches. L’étude des milieux lacustres holocènes situe le PAG en fin d’évolution et un peu en marge, mais il y a des exceptions (WILHELM et al., 2012). Mieux centré sur cette période, les recherches dendroclimatologiques mettent au premier plan le problème de la sécheresse (NICAULT et al., 2008). On ne peut omettre de mentionner, au cours des années récentes, la constitution de vastes programmes internationaux, notamment au niveau du bassin méditerranéen (MEDCLIVAR, MEDiterranean CLimate VARiability, depuis 2004. MEDARE, MEditerranean Data REscue, une initiative de l’OMM pour le recueil et la sauvegarde des données).
6L’étude ancienne présentée jadis dans cette revue a été considérablement élargie dans le temps au Moyen Âge et dans l’espace par l’intégration des stations depuis Orange jusqu’à la mer avec, au premier rang, Beaucaire (PICHARD, 1995 ; PICHARD et ROUCAUTE, 2005).
7Initiée en décembre 2011 dans le cadre du Plan Rhône, une nouvelle étude est venue compléter les données de crues historiques sur le bas Rhône et les organiser dans une base de données spatialisée disponible sur internet. Les sources utilisées sont essentiellement d’origine écrite avant le XIXe siècle, issues d’archives administratives ou historiques des communes du bassin versant. S’ajoutent ensuite les études scientifiques et techniques des ingénieurs des Ponts et Chaussées et, surtout, les premières mesures de hauteurs quotidiennes observées du Rhône. Le dépouillement des données hydrométriques a ainsi permis de réaliser une série continue de hauteurs quotidiennes du Rhône à Beaucaire de 1816 à 2000 et à Arles de 1829 à 1970, mais avec davantage de lacunes. En complément, l’intégration de plus de 1 500 sources d’archives a permis une comparabilité des données sur sept siècles, seulement moins bonne pour le XIVe siècle, en début de série.
8Afin de pouvoir comparer ces données hétérogènes, les crues ont été classées selon quatre catégories principales selon leur gravité, depuis C1 (445 crues limitées à un Rhône très haut à l’intérieur du lit mineur et/ou pleins bords) à C4 (37 crues extrêmes entrant dans les villes et se répandant en de grandes superficies dans les plaines alluviales, à Caderousse, à Vallabrègues, en Trébon au nord d’Arles, dans le Plan du Bourg et la Camargue). Entre ces deux catégories prennent place les 264 crues classées C2, pour des débordements simples et/ou localisés sans dommages graves, et les 144 crues classées C3, crues dites intermédiaires mais destructrices (de récoltes, de digues ou autres défenses, de ponts de pierres, plus souvent de ponts de bateaux), mais avec des submersions d’échelle plus réduites que celles des crues extrêmes. Ces crues sont ici présentées dans un graphique pluriséculaire selon des indices de fréquence-gravité (fig. 1). Les gros Rhône ou pleins bords (C1) ont dû être écartés en raison du fait qu’ils sont plus facilement identifiables, et donc plus nombreux, à partir de la période instrumentée des échelles du Rhône qu’à partir des sources écrites dans lesquelles leur mention n’est pas systématique.
Fig. 1 – Les indices fréquence-gravité décennaux et leur somme par demi-siècle (courbe grise avec projections) des crues sur le bas Rhône, du XIVe au XXe siècle.
Les chiffres entre parenthèses renvoient aux commentaires dans le texte.
Source : Base HISTRHONE. Voir les données chiffrées et leur mode de calcul dans l’annexe 1.
9La fréquence, au pas de temps décennal, ne peut qu’être considérée comme une commodité d’une exposition très synthétique provisoire. Au moins un cas de non coïncidence de ce type de scansion avec la fréquence réelle (de 1701 à 1711) sera signalé. Nous prévoyons une étude ultérieure plus détaillée et spécifique des occurrences annuelles de chaque catégorie de crue ainsi qu’une analyse statistique des mouvements cycliques ou pseudo-cycliques, et une étude de stationnarité, évidemment nécessaire sur une aussi longue durée.
- 1 La Banque Hydro stocke les mesures de hauteurs d’eau de 3500 stations de mesures françaises implant (...)
10Pour la gravité, il fallait éviter de donner aux trois catégories de crues des poids respectifs arbitraires, tels que 2, 3 et 4. Nous nous sommes basés sur les limites de débits entre les trois catégories de crues C2, C3 et C4, à partir des statistiques de débits à Beaucaire issus de la banque Hydro1. La crue de type C2 a reçu arbitrairement l’indice 2, pour le seuil de 5 200 m3/s d’un débordement avéré en ce lieu. Le seuil de C3 ayant été fixé à 7 200 m3/s, ce type de crue « intermédiaire » a reçu l’indice 2,77. Quant aux crues extrêmes, le seuil de 9 000 m3/s leur attribue l’indice 3,46. Le tout par simple calcul proportionnel à partir de l’indice basique 2. L’indice fréquence-gravité est le produit des fréquences décennales par l’indice de gravité. Nous sommes conscients que ce dernier a pu varier à la marge au cours des siècles, mais le seuil de débordement (C2) et l’ennoiement des villes et de vastes plaines (C4) peuvent être considérés comme des constantes à peu près fiables, en dépit des bouleversements topographiques. Vis-à-vis des populations, ces seuils ont une vraie valeur qui permet de pallier l’impossibilité d’apprécier vraiment sur sept siècles la gravité des dégâts.
11Ces indices n’établissent donc qu’un rapport de proportion réciproque entre les trois catégories conservées dans l’analyse, sans justifier pour autant une extrapolation des débits valables pour l’ensemble des périodes étudiées. On montre en particulier ici et dans une autre contribution de ce volume l’existence, au début du XVIIe siècle, d’une période d’encombrement du lit (îles multipliées, atterrissements ou créments, selon la terminologie locale) où les conditions de l’écoulement ont été probablement très altérées, ce qui expliquerait les divagations au débouché de la Durance ou à celle du Gardon à Vallabrègues. Ces conditions de l’écoulement posent une multitude de problèmes locaux, auxquels la documentation historique et cartographique ancienne peut apporter une contribution éclairante, mais qui ne peut être abordée ici.
Tableau 1A
La période du PAG en chiffres par catégories de crues (fréquences, XIVe-XIXe siècle)
Tableau 1B
Crues C2, C3 et C4 par demi-siècle de 1351 à 2000
(*) Crues mal documentées, (**) Glaces arrêtées et flottantes
12La figure 1 sert ici de point de départ, avec 445 crues catégorisées C2, C3 et C4. La première catégorie C1, celle des hautes eaux sans débordement a donc été écartée pour non stationnarité évidente dans l’ensemble de la période. Ces crues élémentaires totalisent exactement la moitié de l’effectif des crues répertoriées (445 aussi), mais déséquilibrée au profit de la période des mesures hydrométriques quotidiennes. De la période du PAG nous retenons la présence sur le graphique 1 de deux hyperphases (courbe grise d’arrière-plan) que l’on désignera ici A et B, séparées par un creux relatif dans la première moitié du XVIIe siècle. Le XXe siècle apparaît comme une troisième hyperphase (C), à un niveau un peu inférieur aux deux premières. Nous mentionnons seulement le caractère et le contenu assez différents de cette troisième grande phase durant laquelle les crues extrêmes (C4) dominent, avec une diminution des crues dites intermédiaires (C3). Avant cette nouvelle « montée en phase », un autre creux hydrologique sensible se situe entre 1860 et 1900.
13Considérant l’activité hydrologique décennale, il faut tout d’abord constater la présence d’évidentes crises de fréquence-gravité, la plus grave culminant au cœur du PAG, dans la décennie 1701‑1710 (prolongée jusqu’en 1711). En voici un bref aperçu :
1 - Une première crise est en évidence, quoique sans doute atténuée par la rareté des sources, au milieu du XIVe siècle (1351-1360), prémices d’un PAG encore modeste. Les glaces fluviales deviennent moins rares sur le Rhône tandis que l’avancée glaciaire se confirme dans les Alpes (glaciers d’Aletsch ou du Gorner).
2 - Après quelques décennies d’activité hydrologique maintenue mais modérée, la décennie 1441-1450 amorce une véritable montée en puissance culminant dans la crise indubitable de 1471-1480.
3 et 4 - L’hyperphase A se confirme, dans laquelle dominent d’ailleurs les fréquences par rapport aux gravités. Les crues extrêmes (C4) identifiées sont celles de novembre 1548, décembre 1570, octobre 1573 et août 1580. La poussée de 1541-1550 provoque, dès les premières années, la nécessité de réorganiser les associations de défense en Camargue. La seconde poussée (1581‑1590), outre des conséquences géomorphologiques majeures aux embouchures (défluviation et forte progradation), débouche sur la pire période des guerres civiles et religieuses, défavorisée quant aux sources des phénomènes naturels, perceptibles par intervalles, mais au second plan.
5 - Nous reviendrons sur l’accalmie singulière du premier XVIIe siècle. La seconde hyperphase apparaît moins massive, plus irrégulière et agitée que la première. Le second XVIIe siècle inaugure une nouvelle aggravation, encore plus sévère, mais avec deux périodes simples bien caractérisées. La première, de 1670 à 1711 coïncide avec la période Maunder de disparition des taches solaires. Après une rémission assez brève, avec chaleurs, sécheresses et sauterelles, une nouvelle poussée de crues caractérise la période allant de 1745 à 1810. La grande crise des années 1701-1711 est-elle une spécificité bas rhodanienne ? Il est vrai qu’on ne la retrouve guère en Espagne (BARRIENDOS et MARTIN-VIDE, 1998). Elle a été profondément ressentie par les contemporains qui ont dû faire face à l’accroissement du module fluvial et s’organiser en conséquence, notamment en élevant des reculats de digues. Les dramatiques débordements des rivières provençales en septembre 1702, novembre 1705 et durant l’hiver 1706 ne peuvent être que mentionnés ici (PICHARD, 1999 et 2004).
6 et 7 - L’hyperphase B culmine dans la seconde moitié du XVIIIe siècle. Après la célèbre inondation de 1755, la décennie critique 1771-1780 est surtout le fait de crues intermédiaires (C3) souvent liées à une très grande activité durancienne. En revanche la première décennie du XIXe siècle subit deux grandes crues extrêmes de type C4, novembre 1801 et mai‑juin 1810.
14Il faut désormais le constater : les grandes crues si célèbres du milieu du XIXe siècle, 1840 et 1856, se produisent en phase descendante pour l’activité hydrologique, malgré des pluies cévenoles et/ou méditerranéennes abondantes jusqu’en 1860 (base HISTHRONE). Certes, la décennie 1840 (8) est une des plus désastreuses par ses crues destructrices répétées, mais la tendance longue se renverse immédiatement après et 1856, la vedette des crues jusqu’en 2003, se situe dans un vrai creux hydrologique déjà signalé plus haut. Quant à l’hyperphase C, ses intéressantes caractéristiques particulières sortent un peu de l’épure du PAG. Il suffit de dire ici que l’effondrement des fréquences constatées jadis sur le site d’Arles (PICHARD, 1995 ; PICHARD et ROUCAUTE, 2005) tenait à une particularité aujourd’hui très claire, celle d’un creusement continu du lit, de 1853 – et surtout 1875 – jusqu’en 1930, une stabilisation relative intervenant ensuite au niveau des hauteurs d’étiage, lesquelles enregistrent parfaitement le creusement du lit à ce niveau. Quoi qu’il en soit, la prise en compte de l’ensemble du bas Rhône et l’association du facteur gravité à celui de la fréquence contribue à atténuer le contraste entre l’hydrologie de la période du petit âge de glace avec celle du réchauffement. La décennie 1950 rejoint les grandes crises hydrologiques du PAG (9). Le vrai contraste entre les deux grandes périodes (PAG et réchauffement de la seconde moitié du XXe siècle), peut-il apparaître seulement aujourd’hui, à l’aune d’une évolution multiséculaire, ou faudra-t-il attendre plusieurs décennies pour en constater les effets ? Les études qui concluraient à une hydrologie stationnaire en se basant sur les séries du XXe siècle risqueraient fort d’induire en erreur.
15Notons dès à présent le faible indice du XVIIe siècle, principalement dû à l’accalmie relative de sa première moitié, comme il en sera discuté plus avant. De même, une autre période de crues rares, après le déchaînement sans précédent de la crise des années 1701‑1711, prend place entre 1712 et 1740. La question se pose de situer sur ces données la fin du PAG dans l’hydrologie bas rhodanienne. La seconde moitié du XIXe siècle confirme un nouveau creux hydrologique, malgré les sursauts des années 1880. C’est, entre autres causes, l’époque des reboisements et des premiers grands aménagements fluviaux. Cela n’empêcha toutefois pas la grande activité hydrologique du XXe siècle jusqu’en 1960, suivie d’une baisse. Évidemment, l’indice du XXe siècle ne tient pas compte de la grande crue de 2003. Une analyse plus fine des traces d’une activité cyclique ou pseudo‑cyclique ne pourra être menée que sur des bases autres que décennales. Ces dernières posent déjà les jalons d’une évolution permettant d’interroger celle des pluies.
- 2 Ces séries d’observations sont conservées dans les fonds anciens de l’Observatoire astronomique de (...)
- 3 Citons une utilisation de cette série "Observatoire" depuis 1770, par Bordreuil, ingénieur de la mé (...)
16Au cœur du sujet proposé devrait figurer une analyse statistique des pluies qu’il serait évidemment impossible de traiter sur les sept siècles considérés. La mesure des pluies débute pourtant assez tôt, à Béziers (1725-1732), à Aix (1728-1730), à Toulon (1739-1747), à Nîmes (1746‑1755). À Marseille, il est possible de reconstituer une série brute d’observations depuis 1748, en tenant compte toutefois de quatre lieux différents des mesures : dans la ville basse au XVIIIe siècle (séries Catelin 1 de 1748 à 1759 et Catelin 2 de 1759 à 1787), sur le site de l’Observatoire de la Marine de la colline des Accoules (46,60 m) de 1748 à 1865 et à partir de 1866 à l’Observatoire Lonchamp (75 m2). La série a maintes fois été sondée dans certaines de ses parties. Le souhait d’Alfred Angot d’en tirer une série homogénéisée de référence attend encore sa réalisation (ANGOT, 1897, p. 78). Outre ces quatre changements de lieux, des causes multiples ont pu entraîner des ruptures, comme les changements d’observateurs ou d’appareils. Dans l’état actuel des vérifications, le soin du recueil de pluies est souvent manifeste chez les plus anciens observateurs3. La figure 2, qui confronte l’évolution des pluies mesurées dans le même temps par Catelin (10-12 m selon Raulin dans la ville basse et à l’Observatoire des Accoules (41 m selon Angot, 46,60 m selon Valz) de 1761 à 1787, montre une corrélation plutôt excellente (r = 0,956).
Fig. 2 – Cumuls annuels des pluies à Marseille
D’après Catelin (ville basse) et l’Observatoire des Accoules (en millimètres)
Fig. 3 – Les pluies à Marseille de 1749 à 2000 unifiées sur le site de l’Observatoire Longchamp
La ligne en tirets est la moyenne générale (585 mm). La ligne continue est la courbe de tendance polynomiale.
D’après les indications d’Alfred Angot.
17Compte tenu de leur bonne corrélation (voir fig. 2), la série Catelin et celle de l’Observatoire des Accoules ont été réunies, puis alignées ensuite sur celle de l’Observatoire Longchamp, en tenant compte d’un facteur multiplicateur (1,19) indiqué par Alfred Angot à partir de comparaisons faites en parallèle sur le site Accoules et celui du plateau Lonchamp (ANGOT, 1897, p. B97). Il est cependant évident que sur cette très longue période, bien des transformations urbaines et environnementales sont intervenues, étudiées notamment par Bordreuil (1977 et ici note 4) qui en souligne cependant l’impact relativement tardif sur la distribution des pluies.
18La série marseillaise illustre l’apparente stabilité des pluies qui est souvent la conclusion des études sur les longues séries isolées, encore qu’une légère pente à la hausse se constate sur la tendance polynomiale, trop faible pour être acceptée en l’état. La période du PAG pourrait, à la rigueur, s’individualiser à travers les écarts-types, plus accentués durant cette période : 175 avant 1875, 149 après 1875. Les records de hauteurs de pluie du XVIIIe siècle, notamment celui de 1772, ne furent jamais plus égalés (1 316 mm en données corrigées). De même, le groupe central du XIXe siècle, 1839‑1872, n’a pas son équivalent au XXe siècle. Il paraît difficile d’attribuer ces différences très prononcées à de simples artefacts. Nous sommes frappés, également, par les très basses valeurs de 1805 à 1839, qui correspondent à des écoulements rhodaniens très bas sur l’échelle de Beaucaire. Sur 183 années (1817-2000) situées à une hauteur d’échelle, en moyenne annuelle de 1,78 m, les années de pénurie relative sont au nombre de 16 avant 1839. Seules cinq y échappent plus ou moins : 1823 et 1824 (1,64 m), 1827 (1,69 m), 1829 (1,63 m) et 1831 (1,84 m). En 1839, les 8 premiers mois ne reçoivent à Marseille que 175 mm de pluie, avant les torrents d’eau de l’automne, annonciateurs de la longue série des gros Rhône et inondations de la décennie suivante. Le tableau 2 énumère ces années de pénuries relatives, révélées par les hauteurs et selon toute apparence, les modules ou débits moyens annuels.
Tableau 2 – Années sèches et de basses eaux à l’échelle de Beaucaire (1817-1839) en mètres
La moyenne générale des hauteurs des eaux des années 1817-2000 est 1,78 m.
19Les observateurs contemporains eux-mêmes pointèrent ces années de sécheresse ou de fort déficit pluvieux (Guérin, à Avignon notait ainsi : « il a régné de grandes sécheresses de 1809 à 1819 » [réf. dans base HISTRHONE]). La leçon des longues séries, forcément isolées lorsqu’elles remontent aux origines des observations, pose de redoutables problèmes en raison de la complexité des facteurs de « bruit » susceptibles de les affecter. Une longue série comme celle de Marseille nécessite donc une étude en soi pour laquelle l’apport des métadonnées historiques doit être couplé avec les tests statistiques. Les études récentes orientées vers les conséquences du changement climatique (DUBUISSON et MOISSELIN, 2006) concluent à des cumuls en baisse dans la région méditerranéenne à l’intérieur du XXe siècle, sans référence aux périodes antérieures concernées par le PAG. Les valeurs extrêmes elles-mêmes, selon les indices recommandés par le programme CLIVAR (http://www.clivar.org/) n’offrent pas d’évolution significative pour la même période. C’est dire si les grandes périodes d’évolution des crues sur le bas Rhône seraient difficilement détectables à travers les cumuls de précipitations pour les périodes du PAG ne disposant pas du nombre déjà important de séries homogénéisées du XXe siècle. Quant aux données quotidiennes, elles existent pour de longues périodes durant le petit âge de glace mais elles posent les mêmes problèmes de calibration et de détection des erreurs ou des ruptures.
20Au-delà des correspondances empiriques mentionnées ci-dessus, peut-on, à partir d’une reconstitution des crues aussi complète que possible, accéder à une évaluation des pluies des périodes sans mesures ? Il existe souvent de précieuses indications des pluies accompagnant celles des crues. L’absence de pluie trouve son écho dans les plaintes locales sur les récoltes, les demandes de processions ou même les pénuries d’eau des puits, des canaux et des rivières. La réduction de ces données en indices a été tentée dans une série d’articles d’histoire du climat, notamment en Europe méditerranéenne (par exemple PERVITALI et COLACINO, 2001),
21En commençant par l’époque des mesures en bas Rhône, nous avons confronté les hauteurs tombées sur plusieurs sites pluviométriques méditerranéens et rhodaniens (Rhône moyen et inférieur) avec les mesures de hauteurs aux échelles. L’expérience est à tenter à différents pas de temps. Celui de la pluie quotidienne, utile pour la genèse des crues, est ici écarté. Le pas de temps mensuel est sondé ci-dessous pour les crues à Arles de 1783 à 1789 (fig. 4). La corrélation existe, bien qu’encore peu probante, en raison du petit nombre des données pluviométriques à cette époque (3 séries seulement, disponibles sur 3 sites).
22Pour la figure 4, on a calculé les moyennes générales sur ces 5 années et demie (ou 66 mois) des données mensuelles pluviométriques de chacun des trois postes utilisés. À ces moyennes a été affecté l’indice 100 sur lequel les écarts ont été ensuite calculés mois par mois. Après quoi, ont été calculés les indices mensuels moyens des 3 postes réunis. On appliqua la même méthode pour les indices de la figure 5, l’indice 100 étant alors calculé sur la période d’observations commune aux 5 stations. Les indices décennaux sont la moyenne des indices annuels. Dans une étude de détail, de tels indices devraient être couplés avec l’étude des extrêmes. Le but ici est dans un premier temps d’observer les fluctuations possibles de la pluviosité à terme moyen et la relation qui peut exister avec les fluctuations détectées à l’échelle d’un des plus importants postes du bas Rhône. Les véritables limites de ces fluctuations devraient, c’est l’évidence, faire l’objet d’une étude statistique plus élaborée.
Fig. 4 – Les hauteurs du Rhône à Arles
Mesures prises par le médecin naturaliste Louis Bret : hauteurs maximales et moyennes, et indices des pluies (100 = moyenne des pluies 1783-1788)
23Nous retiendrons que la corrélation est, comme dans cet exemple, meilleure entre les pluies et les hauteurs maximales du Rhône au pas de temps mensuel (0,44) et moins bonne avec les hauteurs moyennes (0,35). C’est déjà un point rassurant pour la représentativité des crues comme marqueurs possibles des pluviosités passées. Comme on pouvait s’y attendre, l’impossibilité, à cette date, d’inclure les pluies des bassins supérieurs du Rhône dans les indices, rend la corrélation incomplète. Nous avons affaire, dans l’exemple ci-dessus, à des informations de hauteurs du Rhône encore expérimentales, quoique très soigneuses, par le médecin arlésien Louis Bret. La nécessité d’une bonne continuité et d’au moins trois mesures quotidiennes interviendra plus tard, après 1840. Pour les pluies, la période des amateurs bénévoles, souvent très soigneux eux aussi, ne sera définitivement concurrencée par les professionnels que tardivement, dans la seconde moitié du XIXe siècle. Les observatoires de Paris et Marseille, entre autres, font exception mais pour la pluie, il restera toujours une forte proportion de bénévoles.
24Les pas de temps annuels et décennaux des hauteurs aux échelles fluviales et aux pluviomètres offrent de meilleures corrélations, surtout les derniers, car plus généralistes, proches des tendances. Il y a en effet de bonnes corrélations entre les écarts ou déviations aux moyennes (indice 100) des pluies et des moyennes décennales des eaux rhodaniennes (fig. 5).
25Réduites ainsi en indices décennaux, les pluies et les hauteurs à Beaucaire évoluent en parallèle et témoignent également de ruptures intervenues dans le chenal à Beaucaire. Pour les pluies, il a fallu calculer un indice synthétique « méditerranéen » et partiellement alpin, avec les séries (manuscrites et publiées) de Marseille, Montpellier, Avignon, Grenoble et Hyères, de 1831 à 1970 (RAULIN 1876 ; GARNIER, 1974 ; PICHARD, 1988 ; PICHARD, 1999). Lorsque c’est possible, la vérification sur les originaux a été effectuée. Les publications de Raulin, depuis 1863 jusque dans les années 1880, constituent un prodigieux effort de Data Rescue avant l’heure, même si elles pèchent par des erreurs ou des généralisations hâtives. La reprise de ces données par Garnier, de la Météorologie nationale, n’a pas toujours été exempte de fautes ou d’extrapolations arbitraires. L’effort qui a été mené pour les Alpes (base Histalp) devrait être suivi là où subsistent tant de données laissées en jachère.
Fig. 5 – Comparaison des indices décennaux.
A) Indices de pluie (indice synthétique de 5 sites : Marseille, Montpellier, Avignon, Grenoble Hyères) et GAR secteur SW de la base Histalp. B) Indices décennaux des hauteurs moyennes du Rhône à Beaucaire. C) Indices de fréquence-gravité des crues dans le bas Rhône. Voir les données chiffrées et leurs méthodes de calcul dans l’Annexe 2.
26Nous devons nous contenter des maigres séries-témoins de la pluie. Comme le souligne GIRET (2012), nous ne disposons que de peu de moyens concernant les longues séries de pluie, trop rares et trop souvent réduites à des moyennes mensuelles ou à des séries devenues inaccessibles. Néanmoins, la confrontation avec les hauteurs du Rhône à Beaucaire, au pas de temps décennal, s’avère assez satisfaisante. Dans l’exemple de la figure 5 la lecture graphique convainc qu’elle est assez significative. La zone chronologique ombrée (1882-1892) coïncide avec une déstabilisation du lit à Beaucaire, bien vue jadis par PARDÉ (1919) qui avait souligné les variations du fond du lit à partir des étiages conventionnels. Ces faits apparaissent aussi dans la longue série des étiages annuels simples (1818‑2000). La crue de 1882 amène un relèvement du fond de plusieurs décimètres, suivi d’un approfondissement, le plus important de la série. On soulignera ici que cette phase déstabilisée ne dura guère au-delà de 1892 ou 1908 selon Pardé, dates à partir desquelles les étiages du Rhône à Beaucaire retrouvent leurs oscillations modérées habituelles. C’est la grande différence avec le lit au droit de l’échelle d’Arles dont nous avons souligné l’approfondissement continuel (ANTONELLI et al., 2004).
Fig. 6 – La période de déstabilisation du plancher alluvial à Beaucaire.
Voir ci-dessus (fig. 5), sa traduction dans l’indice des moyennes de hauteurs décennales, troublant la bonne concordance avec les indices décennaux des pluies.
D’après les calculs de Maurice Pardé (PARDÉ, 1919).
27Pour le thème qui nous occupe ici, le test de la comparaison avec les indices de fréquence-gravité des crues est, bien entendu, le plus important pour l’étude de la pluviosité antérieure aux mesures (fig. 5). Il semble que l’indicateur des crues transmette une image de la tendance des pluies un peu plus large que le pas décennal. Nous retrouvons pourtant les principales grandes inflexions des pluies et des hauteurs moyennes à cette échelle de 10 ans, notamment le creux des années 1861-1870, durant lesquelles le corps des Ponts et Chaussées multiplie les études sur le phénomène de la crue rhodanienne après la catastrophe du 31 mai 1856. Le public se laisse pourtant surprendre par la crue extrême de 1872. D’autres creux généraux apparaissent : 1891-1900 et 1941-1950, années souvent très sèches. L’inflexion des années 1920, avec les très basses eaux de 1921, semble refoulée dans la décennie suivante sur la courbe des crues. Les 40 premières années du XXe siècle affichent les indices les plus hauts, que ce soit des hauteurs moyennes du Rhône ou de l’indice fréquence-gravité des crues. En revanche, les pluies ne semblent pas affectées par une hausse longue concomitante.
28Nous devons souligner que l’utilisation de l’outil des crues comme indice des pluies, bien qu’immédiatement intuitif, doit être prudente et critique. À cet égard, les sept grandes décennies de crises hydrologiques énumérées plus haut furent sûrement très perturbées au point de vue d’une pluviométrie encore inaccessible : 1351-1360, 1481-1490, 1541-1550, 1581-1590, 1701-1710 (décennie la plus perturbée, avec un pic de 16 crues en 1708, PICHARD, 1995), 1801‑1810 et 1841-1850. Nous ne pouvons en donner ici le détail, illustré par beaucoup de données. La décennie 1770 est surtout affectée par les apports duranciens, mais avec des sécheresses.
29Nous serons beaucoup plus prudents pour juger de grandes périodes, comme le grand massif des crues allant de 1451 à 1580, constatant néanmoins une bonne coïncidence de la faiblesse des crues et des fortes sécheresses, comme l’intervalle 1531-1540. Antérieurement, ce sont les années 1360-1390 qui peuvent s’assimiler à une phase xérique, où les étangs de Camargue vont jusqu’à s’assécher en 1376‑1377. (cf. volet des sécheresses dans Base HISTRHONE). Ces sécheresses affreuses se reproduisent en 1389, 1392 et surtout en 1411 et 1412, toutes ces années coïncidant avec des indices de crues très faibles (annexe 1).
30Presque toujours en lien avec les sécheresses, on sera sans doute très surpris de constater que la période du PAG apparaît comme la mieux concernée par le dénombrement des invasions et des rémanences ou persistance de sauterelles : 94 années jusqu’au XIXe siècle inclus, dont 86 aux XVIIe et XVIIIe siècles. En effet, ces deux siècles sont les mieux caractérisés par l’alternance continuelle de crues et de sécheresses qui semble favoriser les acridiens. C’est la grande époque des processions pour la pluie, des angoisses face aux printemps où la pluie n’arrive pas, des serrades arlésiennes, où l’on interdit la sortie des blés et où l’on visite tous les greniers de la ville. Quand les pluies arrivent, elles noient les semences ou empêchent les semailles. Les grandes inondations uniquement pluviales abondent, en particulier dans la plaine de Trébon au nord d’Arles, où les pluies font déborder les canaux : 7 épisodes seulement au XVIIe siècle, dont 5 à partir de 1647, mais 22 au XVIIIe siècle, arrivant après ou à l’intérieur de phases sèches. L’automne en mobilise 13, dont 8 en septembre, l’hiver 7, le printemps 8, l’été 1 en août. Nous ne pouvons mentionner que 6 inondations pluviales au XIXe siècle, dont 4 dans la première moitié du siècle. Il faudrait élargir cette étude à l’ensemble du territoire méditerranéen français. Nous avons relevé sur les sources originales subsistantes les épisodes de pluies extrêmes, mais elles ne concernent pour le moment que la seconde moitié du XVIIIe siècle et une petite partie du siècle suivant. Nous avons souligné plus haut la grande difficulté de ce genre d’étude, devant être abordée pour elle-même.
- 4 Voir en particulier, les graphiques extrêmement clairs : les courbes apparaissent les plus déprimée (...)
31Nous avons montré aussi dans plusieurs publications citées en bibliographie combien la première moitié du XVIIe siècle, jusqu’en 1646, apparaissait comme un temps privilégié par l’absence de grandes crues rhodaniennes, mais aussi par des années de grande prospérité agricole, plus jamais retrouvées en Camargue durant le PAG (PICHARD, 1999 ; ROUQUETTE, 2008). Les submersions et les inondations devinrent si peu redoutées qu’aux plus belles années (1641‑1645), on se décida réellement, après bien des palinodies antérieures, à assécher les marais arlésiens (ROUCAUTE, 2008). Les grandes études dendroclimatiques méditerranéennes s’accordent d’ailleurs à pointer cette période comme une des plus sèches, ou la plus sèche, en Méditerranée occidentale, en Italie, en Espagne, en Grèce, dans les Alpes, mais pas en Turquie, au contraire très arrosée (NICAULT et al., 20084) .
- 5 Sur les crues historiques du Roubion de Montélimar, étude approfondie à paraître de Philippe Thouma (...)
32L’existence d’une phase de rares inondations insérée entre les deux hyperphases A et B du PAG a pourtant paru problématique ou en contradiction avec certaines études locales demeurées inédites. Nous avions souligné de longue date que cette interphase aux crues rares était, elle aussi, ponctuée de forts épisodes pluvieux locaux, notamment les cataclysmes localisés de Bédarrides en 1616 et 1621 (PICHARD, 1999). Le Roubion de Montélimar connut, à cette époque aussi, sa période la plus critique5 et Vallabrègues put endurer sur le Rhône 18 submersions. Mais l’on sait que la situation topographique de cette localité est très particulière, constamment menacée par les divagations et avulsions des bras fluviaux (Rhône, Gardon) autant que par les ondes de crues venues des bassins supérieurs (SUDRES, 1994). Ce dernier exemple permet de poser le problème transitionnel avec l’autre thème abordé dans cette publication, celui des conditions de l’écoulement très particulières de cette première moitié du XVIIe siècle où, de l’embouchure de la Durance à la mer, les indices d’engorgement des lits et des chenaux multipliés en tresses ou l’encombrement d’îles anarchiques aux embouchures créent dans certaines zones de graves problèmes d’évacuation et partout des difficultés de navigation. Il faudra donc tenir compte de cette réalité pour admettre que l’absence de grandes crues en bas Rhône n’exclut pas des phénomènes localisés très intenses. Nous assistons donc à une accentuation des caractéristiques méditerranéennes (sécheresses et crues subites, engorgement des lits) qui avaient été en partie dissimulées par l’intensité du froid, revenu depuis l’hiver 1564-1565, vrai nouveau départ du PAG.
- 6 L'affirmation nette de précipitations en croissance durant le PAG provient de récentes études de sé (...)
33Il ne s’est agi ici que d’exposer ce qu’une grande masse de matériaux historiques accumulés et organisés pourrait apporter à des études futures. Nous nous sommes efforcés de montrer, au moyen d’indices très simples, qu’il était possible de faire apparaître le lien qui unit les crues, les hauteurs aux échelles et les pluies. Il y a aussi le pari ambitieux de ce que les historiens considèrent comme une très longue durée, car ils doivent faire face à une documentation d’une grande abondance, variété et hétérogénéité dont il faut isoler et rassembler les éléments comparables. La base HISTRHONE a été construite dans cet esprit. Faut-il se borner, sur la foi de rares séries, à supposer la grande stabilité des pluies sur cette longue durée, alors que l’étude des crues donne le plus souvent l’image du contraire6 ? Le travail sur les sources et leur disponibilité, en mettant à part les sécheresses, mieux étudiées, en est encore à un stade balbutiant pour les périodes historiques anciennes. La base Histalp, issue d’une collaboration internationale est sans doute le meilleur exemple actuel d’un effort en ce sens pour les XIXe et XXe siècles, c’est-à-dire la période des mesures instrumentales. Mais il est particulièrement important d’améliorer notre connaissance de la pluviosité historique, l’étude approfondie des crues, même sur un secteur limité mais climatiquement homogène, comme le réclamait Glaser et al. en 2010, peut être une ouverture sur cette connaissance.
34Dans la relation pluies‑crues, le petit nombre de séries pluviométriques disponibles a contraint à choisir un pas de temps assez large – la décennie – suffisante pour s’assurer qu’à ce niveau cette relation est avérée et pourrait donc être extrapolée aux périodes sans mesures de pluie, d’autant que les sources narratives ne manquent pas pour conforter cette extrapolation, y compris les mentions de sécheresses, objet d’une attention constante dans la même base de données HISTRHONE.
35Nous retiendrons l’idée que la pluviosité du petit âge de glace ne peut se caractériser par le seul aspect quantitatif, même si les poussées glaciaires et l’abondance des crues laissent présupposer des phases de grande pluviosité. Nous avons montré la variabilité des pluies plus importante que celle de l’après PAG et l’existence de périodes critiques intenses, supérieures aux plus grandes du XXe siècle. La présence bien caractérisée d’hyperphases (A et B pour le PAG et C pour le XXe siècle) n’est pas exclusive de périodes cinquantenaires (fig. 1), dont GIRET (2012) a montré l’existence dans les principaux bassins français, principalement au XXe siècle. En bien des points, l’appareil des preuves est resté en arrière-fond, mais il était bien sûr impossible de l’exhiber dans son infini détail, sauf à reproduire inutilement une autre base de données.
36Le calcul de l’indice fréquence-gravité consiste à multiplier le nombre de crues dans chaque décennie par son coefficient de gravité. Il n’a pas été possible d’inclure les crues C1 (gros Rhône ou « hautes eaux » jusqu’aux pleins bords, sans débordement). Ce type de crue étant surreprésenté à partir de 1816 (début des observations quotidiennes), il faussait les comparaisons inter-séculaires. Le coefficient de gravité est calculé proportionnellement à partir des seuils de débits pour chaque catégorie, ce qui correspond à la moyenne de débit de ce type de crue dans la Banque Hydro. Le type C2 (débordement sans gravité ou/et localisé) a reçu le coefficient arbitraire 2 (car venant après C1 qui aurait reçu le coefficient 1). Ce coefficient correspond à un débit seuil de 5 200 m3/s à Beaucaire, soit un débordement franc. Le type C3 (crue de type intermédiaire avec destructions de récoltes, dégâts aux digues, etc.) correspond à un débit moyen de 7 200 m3/s. Le coefficient de gravité devient 2,77 (rapport de 7 200 à 5 200 m3/s). Les crues extrêmes C4 sont affectées d’un débit moyen de 9 000 m3/s et le coefficient de gravité est 3,45. Comme il a été dit dans le texte, ces modes de calcul visent à éviter, autant que possible, de déséquilibrer les poids respectifs de chaque catégorie de crue.
Exemple : la décennie 1701-1710 comporte 14 crues C2 (14*2 = 28), 5 crues C3 (5*2,77 = 13,85) et 2 crues C4 (2*3,45 = 6,92). Total de l’indice fréquence-gravité = 48,77.
37Dans le calcul du coefficient de corrélation des pluies-hauteurs moyennes à Beaucaire, nous distinguons donc deux périodes : jusqu’en 1890, et de 1891 à 1970 (tableau 3) Nous avons aussi introduit, pour confrontation, les valeurs décennales de la base Histalp (AUER et al., 2007 ; BRUNETTI et al., 2005), dont les sites débordent largement sur l’Italie du nord. L’étude de la relation pluies-crues devra être améliorée pour le XIXe siècle, avec intégration de séries de pluies laissées encore en déshérence. Mais les modifications accidentelles du lit peuvent aussi causer de grandes perturbations dans cette relation. En outre, l’influence de la température est essentielle pour l’évaporation d’une partie importante des précipitations. Autant dire que si cette approche est loin d’être négative, elle devra subir bien d’autres épreuves pour servir réellement à une étude régressive des pluies à partir des données hydrologiques.
(1) Le mode de calcul de cet indice est expliqué dans le texte et dans l’annexe 1.
(2) Moyennes décennales des hauteurs annuelles moyennes (ou modules) du Rhône à Beaucaire.
(3) Les hauteurs de pluie de 5 stations (Marseille, Avignon, Montpellier, Grenoble, Hyères) réduits en indices décennaux sur la base des hauteurs annuelles de pluie. L’indice commun calculé grâce aux années d’observations communes aux stations. L’indice 100 représente la moyenne des indices annuels. Les valeurs du tableau représentent donc les écarts à cette moyenne. Exemple : l’indice 107,3 pour la décennie 1911-20 représente un écart positif de 7,3 % sur cet indice moyen commun aux 5 séries.
(4) Écarts à la moyenne des pluies de chaque décennie, calculés sur les écarts annuels (ou déviation) dans la base Histalp (Greater Alpine Region) secteur SW (AUER et al., 2007 ; BRUNETTI et al., 2005).