La sécheresse préoccupe de plus en plus les Américains et les citoyens concernés du monde entier. L’ouest des États-Unis a connu des périodes d’horribles sécheresses tout au long de son histoire, et le changement climatique est accusé d’avoir produit des variations météorologiques plus extrêmes dans de nombreuses autres régions. Comprendre les causes du manque de précipitations aide à façonner les politiques et les choix susceptibles d'exacerber ou de réduire les effets des sécheresses.
Causes physiques de la sécheresse
L'Observatoire de la Terre de la NASA répertorie trois facteurs à l'origine de la sécheresse. Il s’agit de phénomènes naturels interdépendants qui déterminent l’emplacement, la gravité et la fréquence des sécheresses.
Température des océans et des terres
Les précipitations sont le résultat d'un processus naturel dans lequel:
- L'eau s'évapore de la surface de la terre, que ce soit à partir de plans d'eau ou de terres.
- L'humidité se condense ensuite dans l'atmosphère.
- Enfin, l'humidité se concentre et retombe sur la terre.
Le processus est piloté par la chaleur du soleil; plus il fait chaud, plus le taux d’évaporation est élevé. Ainsi, si la température de l’océan ou de la surface de la terre est relativement fraîche dans une certaine zone, une sécheresse peut survenir dans les régions qui dépendent de ces sources d’humidité. Par exemple, les températures froides dans l'océan Pacifique, près de l'équateur, sont généralement corrélées à de faibles précipitations dans l'ouest et le centre des États-Unis.
Modèles de circulation de l'air dans l'atmosphère
Les régimes météorologiques à grande échelle, y compris la répartition des précipitations, sont largement déterminés par les régimes de circulation de l'air dans l'atmosphère. À mesure que l’air chaud monte et se dilate, il crée un flux d’air contrasté provenant des zones plus froides où l’air se condense et descend. Cela donne naissance à des courants d'air qui déplacent l'humidité dans l'atmosphère et entraînent différents régimes de précipitations selon les régions.
Lorsqu'il y a une anomalie dans les températures de surface, les schémas typiques de circulation de l'air changent, ce qui signifie que les schémas de précipitations changent également. Cela conduit à des précipitations supérieures à la moyenne dans certaines régions et à des sécheresses dans d’autres. El Niño et La Niña sont d'excellents exemples d'une fluctuation majeure des courants atmosphériques, souvent associée à la sécheresse dans des régions comme l'Afrique, l'Australie, l'Inde, le Brésil et Hawaï.
Quantité d'humidité dans le sol
L'humidité du sol influence la formation des nuages, ou leur absence, à un niveau plus local. Lorsque le sol est humide, les températures de l'air en surface restent plus fraîches car une plus grande partie de l'énergie solaire est absorbée lors du processus d'évaporation. Si le sol est sec, il n’existe aucune source locale d’humidité qui provoque la formation des nuages. Cela conduit à des températures de surface plus élevées, ce qui rend le sol encore plus sec. Le cycle se construit sur lui-même et entraîne des sécheresses à long terme.
La connexion humaine
Outre les facteurs météorologiques qui provoquent la sécheresse, l'activité humaine peut également être un facteur. L'activité humaine a réduit la quantité de précipitations dans de nombreuses régions du monde. Parfois, la quantité d’eau consommée par les humains et le moment de cette consommation influent sur la quantité d’eau disponible ultérieurement pour les humains, les plantes et les animaux. Ainsi, la sécheresse peut également être considérée comme un déséquilibre entre l’offre et la demande.
Déforestation
La déforestation généralisée peut contribuer à la sécheresse, en particulier dans les régions où les précipitations sont formées par les cycles de l'eau locaux. Dans les précipitations conventionnelles, l'eau s'évapore des terres et des sources d'eau locales lorsque la température est élevée. L'air chargé d'eau monte dans l'atmosphère, où il se refroidit et redescend sous forme de pluie. Ceci est courant sous les tropiques. Les forêts perdent de l'eau par évapotranspiration qui alimente le cycle de l'eau local. Lorsque les forêts sont coupées, il y a moins d'eau qui s'évapore, ce qui réduit la quantité de nuages qui se forment.
- Ce type de précipitations prévaut dans 50 % du Midwest des États-Unis, 90 % au Sahel en Afrique de l'Ouest et 30 à 60 % en Amazonie selon le CIFOR, ce qui les rend vulnérables à la sécheresse.
- Les Amazones connaissent déjà ce genre de « sécheresse auto-amplifiée » selon une étude scientifique.
Dégradation des sols
La dégradation des sols se produit lorsque la couverture végétale protectrice, en particulier les forêts, disparaît, exposant le sol. L'agriculture intensive, qui implique un labour profond et l'utilisation de produits chimiques qui détruisent la structure du sol, est une autre cause répandue.
- La perte de couverture ou de structure réduit la capacité du sol à absorber et à retenir l'eau, entraîne un ruissellement et diminue le temps disponible pour que l'eau s'infiltre dans les couches plus profondes du sol.
- Les sols s'assèchent donc rapidement et ne peuvent plus supporter la croissance des plantes et des cultures et conduisent à court terme à des sécheresses agricoles. Les impacts de cette situation sont plus importants dans des régions comme la région subsaharienne où 95 % de l'agriculture dépend de l'humidité du sol.
- Lorsqu'il y a plus de ruissellement et moins d'infiltration et de percolation de l'eau de pluie dans les sols, moins d'eau souterraine est ajoutée, ce qui conduit à une sécheresse hydrologique à plus long terme.
Demande accrue en eau
Contrairement à la sécheresse météorologique, qui résulte uniquement des conditions météorologiques et climatiques, la sécheresse hydrologique est causée par un manque de précipitations (pluie et neige) sur de longues périodes et par une demande en eau plus importante dans une région donnée que est disponible. Les sources d'eau peuvent inclure des lacs et des rivières naturels, des réservoirs artificiels et des eaux souterraines.
- L'utilisation humaine des réservoirs d'eau souterraine par le pompage pour les besoins de la boisson/des ménages ou de l'eau des rivières pour l'irrigation peut également absorber de l'eau contribuant à la sécheresse hydrologique. La construction de barrages en amont pour l'hydroélectricité peut entraîner une pénurie d'eau en aval. Par exemple, l'utilisation humaine a multiplié par 8 le nombre de sécheresses hydrologiques et son intensité en Chine (p. 1).
- L'utilisation humaine en général a augmenté la fréquence des sécheresses hydrologiques de 27 % à l'échelle mondiale, de 35 % en Asie, de 25 % en Amérique et de 20 % en Europe.
- La faune et les organismes aquatiques dépendent également de certains niveaux d'eau dans les lacs et les rivières pour survivre, et la végétation dépend de certains niveaux de la nappe phréatique.
Une sécheresse se produit lorsque toutes ces « demandes » combinées deviennent supérieures à l'approvisionnement en eau disponible pendant une période prolongée. La sécheresse hydrologique nécessite un long terme pour être atténuée, car la recharge des sources d'eau naturelles se fait lentement. Lorsque la demande en eau est élevée pendant une période de faibles précipitations, lorsque les rivières et les nappes phréatiques ne sont pas réapprovisionnées comme d'habitude, les impacts peuvent être pires.
Moment
Le moment des précipitations et la demande en eau ont beaucoup à voir avec le moment où survient une sécheresse. Même si l'approvisionnement global en eau est faible, la sécheresse est généralement moins préoccupante pendant les mois d'hiver car la demande est bien moindre qu'en été.
Les sécheresses agricoles ont tendance à se produire lorsqu'il n'y a pas assez d'eau au printemps pour aider à établir les semis et assurer le succès des cultures. Lorsque la répartition des précipitations se produit davantage en été qu’en hiver, une grande partie de l’eau est rapidement perdue par évaporation et ruissellement, plutôt que d’être stockée sous forme de manteau neigeux. Cela provoque des conditions de sécheresse plus tard, lorsque les personnes ou les systèmes naturels sont habitués à disposer de l'eau issue de la fonte des neiges.
Changement climatique et sécheresse
Alors que le changement climatique d'origine humaine est de plus en plus accentué, de nombreux scientifiques étudient ses effets supposés sur la sécheresse. Comme le montrent clairement les mécanismes météorologiques à l’origine de la sécheresse:
- Des variations anormales de température correspondent à des variations anormales de précipitations.
- Les augmentations de température peuvent potentiellement provoquer des sécheresses plus fréquentes et plus graves, ce qui place le changement climatique dans la ligne de mire en tant que cause majeure de la sécheresse actuelle.
- Entre 2000 et 2015, les États-Unis ont connu un temps plus sec que d'habitude sur 20 à 70 % de leur superficie.
- La superficie mondiale touchée par une sécheresse extrême est passée de 1 % dans les années 1950 à 3 % dans les années 2000.
La NASA souligne qu'il existe des preuves scientifiques concluantes selon lesquelles le changement climatique rend la planète plus chaude en moyenne, ce qui rend les vagues de chaleur plus intenses et les sécheresses plus graves. Dans la zone continentale des États-Unis, la fréquence et la gravité des sécheresses devraient augmenter dans tout le pays au cours des prochaines décennies.
Se protéger contre les périodes sèches
Les causes de la sécheresse sont complexes, interdépendantes et, de plus en plus, d'origine humaine. Il existe cependant de nombreuses façons d’économiser l’eau, ce qui devient de plus en plus une priorité dans les régions touchées par la sécheresse. En fait, partout dans le monde, les gens devraient envisager de conserver l’eau comme mesure préventive contre de futures sécheresses.
