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Do droughts self-propagate and self-intensify?

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Mieux comprendre les causes climatiques des sécheresses

Bien que les sécheresses constituent un défi important, notre compréhension de ces phénomènes reste encore limitée. Un projet financé par l’UE a conçu de nouveaux cadres susceptibles de contribuer à expliquer comment elles apparaissent et évoluent.

Changement climatique et Environnement

Les sécheresses causent des dommages conséquents dans de nombreuses communautés du monde entier, perturbant l’agriculture, détruisant les forêts et provoquant des pénuries d’eau dévastatrices. Selon les prévisions, le changement climatique devrait aggraver à la fois l’intensité et la fréquence de telles sécheresses. Or, en raison d’un manque de connaissances sur l’influence de la sécheresse terrestre sur l’état de l’atmosphère, puis de celle-ci, à son tour, sur les précipitations, les modèles actuels ne proposent pas une vue d’ensemble de ces phénomènes. Ces rétroactions impliquent de nombreuses interactions complexes, qui compliquent la détermination de liens de causalité. «Pensez par exemple à un assèchement du sol coïncidant avec une raréfaction des précipitations», explique Diego Miralles, éco-hydrologue à l’université de Gand. «Le manque de précipitations est-il à la fois une cause et une conséquence de la dessiccation du sol? Nos systèmes d’observation actuels ne permettent pas de répondre directement à cette question», ajoute-t-il. Le projet DRY-2-DRY, financé par le Conseil européen de la recherche, a analysé des données satellitaires et des mesures prises sur le terrain, puis s’est appuyé sur de nouveaux modèles afin de mieux comprendre l’évolution des sécheresses et des vagues de chaleur, et l’influence des rétroactions terrestres sur cette évolution.

Comprendre les mécanismes sous-jacents de la sécheresse

L’hypothèse, étayée par l’analyse menée par les chercheurs, supposait que lorsqu’une sécheresse du sol sévit, la réduction de l’évaporation contribue à l’assèchement et au réchauffement de l’air environnant. Cela intensifie les conditions de sécheresse et de canicule non seulement à l’échelle locale, mais cela contribue également à des phénomènes similaires sous le vent. «Cela implique que les sécheresses et les vagues de chaleur sont susceptibles de se propager dans le temps et l’espace par elles-mêmes, asséchant les terres en surface», explique Diego Miralles. «Exactement comme un feu de forêt.» Ces rétroactions positives ne sont pas uniquement et nécessairement locales; en effet, certaines régions peuvent dépendre de l’eau qui, en temps normal, est transportée depuis une région touchée par la sécheresse. «Ce mécanisme explique également dans une large mesure pourquoi les sécheresses et les canicules se produisent fréquemment sous forme d’événements combinés, avec des impacts catastrophiques sur les sociétés et les écosystèmes», note Diego Miralles. L’équipe a démontré pour la première fois que les sécheresses et les vagues de chaleur peuvent être provoquées par l’assèchement de zones situées en amont. «Cela semble être un moteur important des vagues de chaleur aux latitudes moyennes, et un déclencheur de sécheresses dans les régions semi-arides», ajoute Diego Miralles.

Extraire des informations des données satellitaires

L’équipe de DRY-2-DRY a traité des données satellitaires dans le but d’estimer l’évaporation terrestre et l’humidité du sol. Afin d’identifier l’impact de l’évaporation terrestre sur les conditions atmosphériques et les précipitations subséquentes, les chercheurs ont combiné ces données satellitaires avec de nouveaux modèles atmosphériques. «Ces modèles sont capables d’expliquer l’évolution quotidienne locale de la couche limite atmosphérique, c’est-à-dire les dernières centaines de mètres d’atmosphère dans lesquelles nous vivons, et donc d’estimer l’influence de l’évaporation et de l’humidité du sol sur la température et l’humidité de l’air», explique Diego Miralles.

Améliorer les modèles climatiques

Dans la mesure où les modèles climatiques actuels peinent à représenter ces rétroactions complexes, ces nouveaux résultats sont susceptibles d’aider la communauté scientifique à se faire une idée plus précise de l’évolution de notre climat. «Le projet pourrait contribuer à un effort communautaire pour améliorer les projections futures et les prévisions précoces de ces événements extrêmes afin d’atténuer leurs impacts dévastateurs sur les écosystèmes et les sociétés», note Diego Miralles. Et ces résultats pourraient également être utilisés sur le terrain pour atténuer les effets de la sécheresse grâce à un meilleur aménagement des terres. «Il s’agit pour le moment de résultats préliminaires. Au cours des prochaines années, nous étudierons les solutions possibles de gestion de la couverture terrestre susceptibles de réduire l’ampleur des sécheresses, des vagues de chaleur et des épisodes de stress thermique à venir. Nos travaux pourront être axés sur les terres utilisées par les sociétés les plus vulnérables», conclut Diego Miralles.

Mots‑clés

DRY-2-DRY, sécheresse, canicule, satellite, données, mesures, feux de forêt, climat, modèles

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