Pendant des siècles, la sécheresse a traversé le nord de l'Afrique subsaharienne. Dans les années récentes, les pénuries d'eau ont été les plus graves dans le Sahel - une bande de terre semi-aride située juste au sud du désert du Sahara et s'étendant d'un océan à l'autre à travers le continent, du Sénégal et de la Mauritanie à l'ouest au Soudan et à l'Érythrée à l'est. La sécheresse a frappé le Sahel pour la dernière fois en 2012, déclenchant des pénuries alimentaires pour des millions de personnes en raison de mauvaises récoltes et de la flambée des prix des denrées alimentaires.

Divers facteurs influencent ces sécheresses africaines, à la fois naturel et d'origine humaine. Un changement de température périodique dans l'océan Atlantique, connue sous le nom d'oscillation multidécennale atlantique, joue un rôle, tout comme le surpâturage, ce qui réduit le couvert végétal, et donc la capacité du sol à retenir l'humidité. En remplaçant le sol humide du couvert végétal, qui apporte de la vapeur d'eau dans l'atmosphère pour aider à générer des précipitations, avec nu, sol désertique brillant qui reflète simplement la lumière du soleil directement dans l'espace, la capacité de précipitation est diminuée.

Un autre coupable d'origine humaine est la combustion de la biomasse, comme les bergers brûlent la terre pour stimuler la croissance de l'herbe, et les agriculteurs brûlent le paysage pour convertir le terrain en terres agricoles et pour se débarrasser de la biomasse indésirable après la saison des récoltes. Comme pour le surpâturage, les incendies dessèchent le sol et bloquent la convection qui amène les précipitations. Les petites particules appelées aérosols qui sont libérées dans l'air par la fumée peuvent également réduire la probabilité de précipitations. Cela peut se produire parce que la vapeur d'eau dans l'atmosphère se condense sur certains types et tailles d'aérosols appelés noyaux de condensation des nuages ​​pour former des nuages ; quand suffisamment de vapeur d'eau s'accumule, des gouttelettes de pluie se forment. Mais il y a trop d'aérosols et la vapeur d'eau se répand de manière plus diffuse au point que les gouttelettes de pluie ne se matérialisent pas.

La relation entre le feu et l'eau dans le nord de l'Afrique subsaharienne, cependant, n'avait jamais fait l'objet d'une enquête approfondie jusqu'à récemment. Une étude publiée dans la revue Lettres de recherche environnementale , dirigé par Charles Ichoku, un scientifique principal au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, cherche à faire la lumière sur la connexion.

« Nous voulions examiner les impacts généraux du brûlage sur tout le spectre du cycle de l'eau, " dit Ichoku.

Faire cela, Ichoku et ses collègues ont utilisé les enregistrements satellitaires de 2001 à 2014, y compris les données du spectroradiomètre imageur à résolution modérée de la NASA et de la mission de mesure des précipitations tropicales, pour analyser l'impact des incendies sur divers indicateurs du cycle de l'eau, à savoir l'humidité du sol, précipitation, évapotranspiration et verdeur de la végétation. D'autres travaux réalisés par le groupe se sont concentrés de plus près sur l'examen des interactions entre les nuages ​​et la fumée ainsi que les effets des incendies sur la luminosité de la surface.

Quand Ichoku a utilisé des données satellitaires pour faire correspondre l'activité des incendies aux indicateurs hydrologiques, un modèle a émergé. « L'influence nette du feu a tendance à supprimer les précipitations dans le nord de l'Afrique subsaharienne, " il a dit.

Par exemple, les années où le brûlage est supérieur à la moyenne pendant la saison sèche, mesures de l'humidité du sol, l'évaporation et la verdure de la végétation, qui contribuent toutes à déclencher la pluie, ont diminué au cours de la saison des pluies suivante. Même pendant les saisons sèches, la quantité d'eau a diminué dans les régions aux climats plus humides à mesure que le brûlage devenait plus intense.

Les résultats jusqu'à présent ne montrent qu'une corrélation entre les incendies et les indicateurs du cycle de l'eau, mais les données recueillies à partir de l'étude permettent aux scientifiques d'améliorer les modèles climatiques pour pouvoir établir une relation plus directe entre la combustion de la biomasse et ses impacts sur la sécheresse.

Par exemple, l'équipe de recherche intègre maintenant le taux de production de chaleur rayonnante des incendies ainsi que le taux de conversion de la couverture terrestre induite par le feu dans des modèles régionaux, y compris le modèle de recherche et de prévision météorologique unifiée de la NASA. Cette nouvelle capacité permettra de simuler les impacts réels des incendies sur la sécheresse.

La modélisation future peut expliquer certaines des conclusions apparemment paradoxales de l'étude, y compris le fait que, alors même que les incendies ont diminué de 2 à 7 pour cent chaque année de 2006 à 2013, les précipitations au cours de ces années n'ont pas augmenté proportionnellement.

Ichoku pense qu'une des raisons possibles pour lesquelles une diminution des incendies n'a pas entraîné plus de précipitations est liée au changement des types de terres brûlées. L'étude a révélé qu'au cours de la même période, davantage de forêts et de zones humides ont été converties en terres cultivées que les années précédentes. Il note que les sécheresses récentes ont attiré les gens vers les zones agricoles qui ont plus d'eau. L'inconvénient est que ces types de terres fournissent une quantité importante d'humidité à l'atmosphère qui finit par devenir de la pluie, leur conversion en terres agricoles constitue donc une menace pour la disponibilité future de l'eau.

« L'élimination du couvert végétal par le brûlage augmenterait probablement le ruissellement des eaux lorsqu'il pleut, réduisant potentiellement leur capacité de rétention d'eau et invariablement l'humidité du sol, " a déclaré Ichoku. " L'agriculture résultante épuiserait probablement plutôt que de conserver l'humidité résiduelle, et dans certains cas, peut même nécessiter une irrigation. Par conséquent, de telles conversions de couverture terrestre peuvent potentiellement exacerber la sécheresse. »