Incendies de forêts, pénuries d’eau et mauvaises récoltes : le sud de l’Europe s’assèche. En raison du changement climatique, les limites des zones climatiques, telles que le climat steppique, le climat polaire et le climat désertique, se déplacent si rapidement que la qualité de vie des plantes, des animaux et des personnes dans de nombreuses régions est mise à l’épreuve.
« L’Inde, par exemple, est déjà au bord de la qualité de vie », déclare Marten Scheffer, professeur de changement complexe à l’Université de Wageningen (WUR). « Il fait souvent extrêmement chaud et les conditions deviennent de plus en plus difficiles pour les gens à s’épanouir. »
En 2017, Scheffer était au Mexique pour une conférence avec des biologistes tropicaux. « Il faisait tellement chaud », dit-il. « J’ai pensé: cela ne peut pas être bon pour une personne, n’est-ce pas? » Cela lui a donné une idée : la recherche écologique sur la soi-disant « niche climatique » de l’homme. Un an plus tard, il a publié la recherche dans une revue scientifique PNAS. Une niche est la place qu’une espèce occupe dans un écosystème, et dans laquelle elle peut fonctionner de manière optimale.
Avec ses collègues, il a tracé le nombre de personnes par rapport à la température et aux précipitations sur terre. « À notre grande surprise, une niche classique y a émergé », déclare Scheffer. « Avec l’optimum à une température d’environ 13 degrés Celsius et des extrêmes atteignant -3 et +31 degrés Celsius. » C’est la moyenne entre les températures estivales et hivernales et les températures diurnes et nocturnes. Remarquable: une étude économique de 2015Publié dans Nature, montre la même température comme optimum par rapport à la productivité économique. Plus il fait froid ou plus chaud, plus la production économique est faible.
Avec cet optimum comme point de départ, Scheffer a examiné les changements dans les limites climatiques et a lié cela à la niche écologique des humains. Ses recherches les plus récentes ont été publiées en mai dernier dans Durabilité naturelle. La conclusion : « Le déplacement des frontières climatiques, comme pour les animaux, a des conséquences sur l’endroit où les gens peuvent mieux vivre à l’avenir. »
Nettement plus difficile
La recherche montre qu’environ 9% des personnes vivent déjà en dehors de cette niche écologique en raison du déplacement des frontières climatiques. « Cela ne signifie pas que ces personnes meurent de manière aiguë, mais que c’est beaucoup plus difficile pour elles », explique Scheffer. À la fin de ce siècle, ce pourcentage sera de 22 à 39 %, sur la base d’une hausse de température de 2 degrés Celsius.
Les innovations techniques ne sont pas incluses dans la recherche. « Pour les personnes les plus pauvres, les innovations ne résolvent pas immédiatement tous les problèmes », déclare Scheffer. « Tout simplement parce que, par exemple, les climatiseurs sont trop chers et que des travaux extérieurs intensifs, comme l’agriculture, sont souvent nécessaires de toute façon. »
Scheffer a étudié toutes sortes d’endroits sur terre avec des températures moyennes extrêmement élevées, où les gens ont rarement ou jamais vécu, comme certaines régions du Sahara, de l’Australie et du Moyen-Orient. « Nous avons étudié où nous trouverons cette température à l’avenir », explique Scheffer. « Alors vous voyez, par exemple, que des régions densément peuplées de l’Inde, du Brésil et de l’Afrique du Nord deviendront pratiquement invivables d’ici deux siècles. »
D’autre part, les températures dans des régions telles que la Scandinavie et le Canada se rapprochent de l’optimum de la niche climatique humaine, ce qui rendra ces régions plus propices à la vie humaine, a déclaré Scheffer. Tout comme le GIECle groupe d’experts sur le climat des Nations Unies, il prédit une migration à grande échelle : « Cela devra être l’une des réponses à l’avancement des frontières climatiques changeantes sur terre. »
Classement centenaire
La méthode la plus couramment utilisée pour représenter les zones climatiques est la classification climatique de Köppen. En 1918, le géographe, météorologue, biologiste, climatologue et botaniste russo-allemand Wladimir Köppen a inventé un moyen de désigner les zones climatiques en fonction de la végétation. Par exemple, il a examiné quelle végétation correspondait à quel climat, en prenant la température et les précipitations comme facteurs les plus importants. Finalement, il a publié sa carte du monde composée d’un total de 29 zones climatiques différentes.
Hylke Beck, professeur de climatologie à l’Université des sciences et technologies du roi Abdallah en Arabie saoudite, a comparé les scénarios climatiques existants du GIEC à la classification climatique de Köppen vieille de 100 ans et a publié ses recherches en 2018 dans Données scientifiques sur la nature. « Par exemple, nous avons littéralement visualisé le déplacement des frontières climatiques jusqu’en 2100. »
La carte du monde réalisée par Beck montre deux différences majeures. Tout d’abord, une grosse tache rouge qui continuera à s’étendre sur la terre jusqu’en 2100 : le climat désertique. « Nous constatons que de grandes parties de ce qui était autrefois de la steppe se transforment en désert », déclare Beck. « Les zones climatiques sèches et chaudes sur terre s’agrandissent vraiment. » Tel est le Sahara déjà augmenté de 10 % par rapport à 1920. La deuxième différence est une tache blanche qui rétrécit considérablement, surtout dans l’Arctique et les hautes montagnes ; la zone climatique polaire se rétrécit considérablement.
L’expansion des zones climatiques sèches et chaudes, comme c’est le cas en Espagne, est beaucoup plus compliquée
Hilke Beck professeur de climatologie
Dans ses recherches, Beck a utilisé le scénario SSP5-8.5 le plus extrême, qui suppose une augmentation de la température de 4,4 degrés Celsius par rapport aux périodes préindustrielles. Mais dans une étude qui sera publiée prochainement, Beck a examiné comment les frontières climatiques se déplaceront dans tous les scénarios climatiques. Dans le milieu de la routescénario, dans lequel la température augmentera de 2,7 degrés Celsius jusqu’en 2100, la zone d’un climat tropical, sec, tempéré, froid et polaire changera de +9%, +3%, -3%, -2% et -33% sur la période 2071 à 2099 par rapport à 1991 à 2020. Petit bémol : les écosystèmes ne migrent pas forcément aussi vite que le climat change actuellement. Par conséquent, les changements réels dans le paysage seront probablement plus lents.
« Le rétrécissement drastique de la zone climatique polaire est simplement dû à la hausse des températures », explique Beck. « Mais l’expansion des zones climatiques sèches et chaudes, comme c’est le cas en Espagne, est beaucoup plus compliquée. »
Détente atmosphérique
Pour une explication, les scientifiques se tournent vers l’atmosphère. « La force motrice de ce changement provient des changements dans la circulation de l’air, appelés cellules atmosphériques », explique Michael Byrne, climatologue à l’Université de St Andrews en Écosse et directeur du Climate Dynamics Lab. « Ces cellules comprennent un système global de vents qui transportent la chaleur des tropiques vers les pôles. »
Dans les hémisphères nord et sud, il y a trois de ces soi-disant cellules – les cellules polaires, les cellules de ferrel et les cellules de hadley – dans lesquelles l’air circule du sol à une altitude de 10 à 15 kilomètres.
Jusqu’à présent, le changement climatique provoque principalement des changements dans la cellule de Hadley, autour de l’équateur. Byrne : « Dans la cellule de Hadley, l’air chaud et humide monte autour de l’équateur jusqu’à la troposphère, à environ 10 kilomètres au-dessus de la surface de la Terre. Nous appelons cette région la zone de convergence intertropicale (ITCZ). Il y a beaucoup de précipitations ici, mais une fois qu’il a fini de pleuvoir, l’air chaud et sec se dirige vers les pôles et redescend vers le trentième degré de latitude. C’est beaucoup plus sec ici. »
Les écosystèmes existants deviennent déséquilibrés en conséquence
Hilke Beck professeur de climatologie
En regardant la terre, vous voyez des déserts et des steppes à 30 degrés de latitude nord et sud (le Sahara et l’Afrique du Sud), tandis que des forêts vertes tropicales se trouvent autour de l’équateur. « La cellule de hadley détermine donc la répartition entre humide et sec dans cette région », explique Byrne. « Mais nous voyons cette distribution changer. »
Tout d’abord, l’ITCZ, la zone autour de l’équateur où il pleut beaucoup, devient de plus en plus petite à mesure que la température de l’atmosphère augmente. Byrne a fait des recherches sur ces soi-disant compression des tropiques profondset publié à ce sujet en 2018 dans la revue scientifique Rapports actuels sur les changements climatiques. « Nous voyons que le rétrécissement de l’ITCZ va presque de pair avec le changement climatique, et cela est très probablement lié à la hausse des températures des océans. » Ce rétrécissement de l’ITCZ provoque des précipitations plus extrêmes autour de l’équateur, mais dans une zone de plus en plus réduite.
« D’autre part, il y a un élargissement des parties les plus sèches de la cellule hadley », explique Byrne. « Alors que les parties supérieures de l’atmosphère – la soi-disant troposphère – se réchauffent, la limite avec la stratosphère encore plus élevée – la tropopause – sera plus élevée. » Par exemple, le changement climatique crée plus d’espace dans l’atmosphère pour l’air humide qui monte autour de l’équateur, poussant les parties sèches de la cellule vers l’extérieur, pour ainsi dire. C’est ainsi que la cellule Hadley se développe depuis 1980 avec une moyenne de 0,1 à 0,5 degrés de latitude par décennie. « Nous constatons que des zones qui ne sont pas encore dans la cellule hadley en particulier sont lentement englouties », explique Byrne. « En conséquence, le sud de l’Europe, le sud des États-Unis et l’Inde deviennent de plus en plus secs. » Les régions situées aux mêmes latitudes dans l’hémisphère sud connaissent également des conditions de plus en plus sèches en raison de l’expansion de la cellule de hadley, comme dans le Chili et Australie.
Décalage vers les pôles
En raison du changement climatique, selon Michael Byrne, la cellule de Hadley continuera de croître en taille, provoquant le déplacement des limites mondiales d’un climat sec et chaud de plus en plus vers le pôle. Hylke Beck explique les conséquences : « La santé des écosystèmes dépend de la présence de certaines températures et de certains modèles de précipitations », dit-il. « En raison d’un nouveau climat beaucoup plus sec, une végétation différente se crée et des espèces animales alternatives émergent, bref, les écosystèmes existants se déséquilibrent. »
Le récent rapport de sécheresse (à partir de juin) du Centre commun de recherche européen ne fait aucune différence. Depuis le 1er octobre, les régions méditerranéennes ont eu 28 % de pluie en moins que la moyenne. La température est de 2,5 à 4 degrés supérieure à la moyenne des trente dernières années. Déjà en mai, la température s’élevait – parfois loin – au-dessus de 40 degrés Celsius. Le résultat : des récoltes ratées, des champs en jachère et des réservoirs d’eau remplis à seulement 25 % en Andalousie, par exemple.
« Un sol de justicia », dit-on parfois en Espagne : le soleil de la justice. Cette expression découle des pratiques de torture médiévales dans lesquelles les criminels devaient se tenir debout sous le soleil de plomb pendant des heures en guise de punition. Il est douteux qu’ils trouvent encore le soleil d’Espagne si beau.