Le réchauffement climatique d’origine humaine du siècle dernier a accru la variabilité des précipitations sur 75 % de la superficie terrestre de la planète, en particulier en Australie, en Europe et dans l’est de l’Amérique du Nord, comme le montre une nouvelle étude.
Les résultats de ces recherches, menées par des chercheurs chinois et le Met Office britannique, ont été publiés dans la nuit de jeudi à vendredi dans la revue Science. Ils fournissent la première preuve systématique que le changement climatique rend les régimes de précipitations mondiaux plus instables.
Les modèles climatiques avaient prédit que cette variabilité s’aggraverait avec le changement climatique. Mais ces nouvelles découvertes montrent que la variabilité des précipitations s’est déjà aggravée au cours des 100 dernières années, en particulier en Australie.
Les études antérieures sur les données d’observation se sont concentrées soit sur les précipitations moyennes à long terme, qui ne changent pas systématiquement à l’échelle mondiale, soit sur les précipitations extrêmes, dont les changements sont difficiles à mesurer avec précision. Cette étude s’intéresse uniquement à la variabilité, qui fait référence à des précipitations irrégulières dans le temps et dans la quantité.
Les résultats sont cohérents avec les recherches précédentes, y compris les nôtres. Cela signifie que les périodes sèches sont plus sèches que par le passé et que les périodes pluvieuses sont plus humides.
Le problème va s’aggraver avec le réchauffement climatique, qui accroît les risques de sécheresses et d’inondations, un problème qui concerne l’Australie.
Ce que l’étude a révélé
L’étude montre une augmentation systématique de la variabilité des précipitations depuis les années 1900. La variabilité quotidienne des précipitations a augmenté de 1,2 % par décennie à l’échelle mondiale. La tendance était plus prononcée dans la seconde moitié du siècle, après 1950.
L’augmentation de la variabilité des précipitations se traduit par une répartition plus inégale des précipitations au fil du temps. Cela peut signifier que les précipitations d’une année tombent désormais en moins de jours à un endroit donné. Cela peut également signifier que de longues périodes de sécheresse sont entrecoupées de pluies torrentielles, ou que la sécheresse et les inondations se succèdent rapidement.
Les chercheurs ont examiné les données d’observation et ont découvert que depuis les années 1900, la variabilité des précipitations a augmenté de plus de 75 % sur les zones étudiées. L’Europe, l’Australie et l’est de l’Amérique du Nord ont été particulièrement touchés. Il s’agit de zones pour lesquelles des observations détaillées et à long terme sont disponibles.
Dans d’autres régions, la tendance à long terme de la variabilité des précipitations était moins marquée. Les auteurs ont indiqué que cela pourrait être dû à des changements aléatoires de la variabilité ou à des erreurs dans les ensembles de données.
L’augmentation de la variabilité quotidienne des précipitations s’est produite au cours des quatre saisons à travers le monde, bien que des différences saisonnières soient apparues à des échelles régionales plus petites.
Les auteurs affirment que cette augmentation est en grande partie due aux émissions de gaz à effet de serre d’origine humaine, qui ont créé une atmosphère plus chaude et plus humide, des épisodes de pluie plus intenses et des variations plus importantes entre eux.
Selon eux, ces résultats posent de nouveaux défis en matière de prévisions météorologiques et climatiques, ainsi que de résilience et d’adaptation des sociétés et des écosystèmes.
Comment le réchauffement climatique affecte les précipitations
Pour comprendre ces résultats, il est utile de comprendre les facteurs qui déterminent la quantité de pluie produite par une tempête – et comment ces facteurs sont affectés par le réchauffement climatique.
Le premier facteur est la quantité de vapeur d’eau présente dans l’air. L’air chaud peut contenir davantage d’humidité. Chaque degré de réchauffement climatique entraîne une augmentation de 7 % de la quantité moyenne de vapeur d’eau sur une zone donnée de la surface.
Les scientifiques connaissent ce problème depuis longtemps. La Terre s’est réchauffée de 1,5°C depuis la révolution industrielle, ce qui équivaut à une augmentation de 10 % de la vapeur d’eau dans la basse atmosphère. Les tempêtes deviennent donc plus pluvieuses.
Deuxièmement, il faut tenir compte de la force des vents de tempête et troisièmement, de la facilité avec laquelle de grosses gouttes de pluie se forment à partir de particules nuageuses plus petites. Des recherches plus poussées sont nécessaires pour comprendre comment ces facteurs sont affectés par le changement climatique, mais les données actuelles montrent qu’ensemble, ils amplifient encore davantage l’augmentation des précipitations sur de courts intervalles de temps et pour les tempêtes très extrêmes, tout en réduisant l’augmentation pour les tempêtes plus faibles.
Comment cela s’inscrit-il dans la recherche australienne ?
Les résultats publiés dans la nuit confirment les recherches que nous avons menées, ainsi que d’autres, sur la variabilité des précipitations en Australie.
L’analyse des précipitations extrêmes quotidiennes en Australie dans le cadre de simulations actuelles et futures a révélé que les augmentations futures devraient probablement dépasser les attentes de nombreuses études passées. Les précipitations devraient augmenter plus fortement lors des événements les plus extrêmes, et cela semble se produire presque partout sur le continent.
En 2022, nous avons étudié les précipitations heure par heure à Sydney à l’aide de données radar. Nous avons constaté que les précipitations horaires maximales ont augmenté de 40 % à Sydney au cours des deux dernières décennies.
Nos résultats ont des implications majeures pour la préparation de Sydney aux inondations soudaines. Des pluies plus intenses risquent de submerger les systèmes de gestion des eaux pluviales conçus pour les conditions passées. Mais on ne sait pas exactement dans quelle mesure cette augmentation régionale remarquable des pluies violentes est due au changement climatique, ni dans quelle mesure elle est généralisée.
La variabilité croissante des précipitations entraîne également un risque accru de sécheresse. Les modèles climatiques suggèrent que la variabilité des précipitations dans de nombreuses régions d’Australie va continuer à augmenter, à moins que les émissions de gaz à effet de serre ne soient rapidement réduites.
Une simple modification de quelques jours de fortes précipitations peut faire ou défaire une sécheresse en Australie. Cela signifie que même de petits changements dans la variabilité peuvent entraîner des sécheresses plus dévastatrices à l’avenir, à mesure que les périodes sèches deviennent plus sèches.
Tenir compte de l’avertissement
Les décideurs politiques ont souvent tendance à se concentrer sur la question de savoir si leur région du monde devient plus humide ou plus sèche. Mais comme le montre cette nouvelle étude, c’est de la variabilité qu’ils devraient s’inquiéter.
Cette volatilité pourrait se traduire par des sécheresses plus graves, ou par une augmentation bien plus importante des précipitations extrêmes et des inondations.
Cette variabilité posera de nombreux défis aux gouvernements et aux communautés, de la gestion des ressources en eau limitées à la gestion des catastrophes naturelles. Nous devons commencer à nous préparer dès maintenant à ces défis futurs.
Et à mesure que le problème mondial s’aggrave, la nécessité de réduire les émissions de gaz à effet de serre et de limiter le réchauffement climatique devient de plus en plus pressante.
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