Dans une ferme maraîchère en Afrique de l'Ouest, où la plantation est faite à la main, les questions sur la météo se résument à la question la plus urgente de toutes :les pluies seront-elles bonnes ou mauvaises ?

le professeur de Princeton Eric Wood, un hydrologue qui travaille habituellement avec des données globales et des modèles informatiques, visité la petite ferme à une heure de Niamey, Niger, en 2013. Là, il s'est entretenu avec les personnes mêmes qui bénéficieraient du nouveau système de surveillance des risques de sécheresse et d'inondation qu'il avait créé. Les agriculteurs de Niamey s'appuient sur leurs agents agricoles, et par extension le programme de Wood, pour leur dire quand les pluies viendront et combien elles seront abondantes.

"Il y a un fort cycle saisonnier des précipitations, venant du sud, " dit Bois, le professeur Susan Dod Brown de génie civil et environnemental. "Ils veulent savoir, auront-ils de bonnes ou de mauvaises pluies, quand commencera la saison des pluies ? Ils veulent s'assurer que les pluies sont là avant de planter. S'ils plantent trop tôt, les graines mourront avant de s'établir. Ce sont des gens qui vivent avec quelques dollars par jour, peut-être moins. Il leur est très difficile d'obtenir de nouvelles graines à planter.

« Vous voyagez dans ces endroits et vous réalisez à quel point leurs besoins d'informations sont grands pour les aider à faire face aux problèmes de gestion de l'eau. Et vous partez en pensant que peut-être, eh bien… vous faites du bien. Cela donne une grande satisfaction."

Wood et son équipe d'ingénieurs de Princeton ont déployé leur programme avancé de surveillance des risques de sécheresse et d'inondation dans des régions écologiquement vulnérables comme le Niger et d'autres régions d'Afrique et d'Amérique latine. Le programme assimile des données météorologiques abondantes mais difficiles à analyser pour ceux qui sont au sol.

Développé à la demande de l'UNESCO, le programme permet aux utilisateurs de relever une multitude de données météorologiques et hydrologiques, y compris la vitesse du vent, Température, précipitation, le ruissellement des cours d'eau et d'autres mesures. L'avènement de la technologie donne une profondeur considérable à ces données. Mais le synthétiser dans un format facile à utiliser a été un défi pour les scientifiques et les parties prenantes.

Entrez Bois, qui est également directeur des études supérieures pour le département de génie civil et environnemental de Princeton, et un groupe d'étudiants diplômés. Leur moniteur d'inondation et de sécheresse en Afrique (AFDM) et le moniteur d'inondation et de sécheresse en Amérique latine (LAFDM) fournissent une modélisation climatique en temps réel pour plusieurs niveaux d'utilisateurs, des décideurs aux agriculteurs communautaires. L'équipe de Princeton anime des ateliers pédagogiques dans les différents pays, le plus récent au Brésil en juillet dernier. L'un des premiers de ces ateliers s'est tenu en 2013 lors de la visite au Niger.

Peut-être le plus frappant, l'équipe a créé les programmes avec peu de financement direct. Ils ont tiré parti de recherches antérieures soutenues par la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) pour créer AFDM et LAFDM. Wood considère que les contributions rentables de son équipe reflètent le type de travail que les ingénieurs devraient effectuer dans le monde entier.

"Voir, il y a un besoin, " a déclaré Wood. " Je pense que c'est important pour les gens comme moi, qui ont été financés au cours de notre carrière par des agences comme la NASA et la NOAA, pour réfléchir à la façon dont nous pouvons servir les communautés qui n'ont pas accès à ce que nous avons eu.

« C'est un moyen pour le soutien que nous avons reçu de faire du bien aux sociétés mal desservies, " Il a ajouté. " Ce sont des groupes et des sociétés avec des capacités limitées et de grandes, besoin urgent. Pourquoi ne devrions-nous pas dire, d'accord, Je vais rendre quelque chose en retour ?" Il a fait référence à l'efficacité du programme dans le nord du Chili, par exemple, où il a relevé la probabilité des inondations dévastatrices de mars 2015 dans une région qui n'avait pas vu de pluie depuis des années.

Collaborateur de longue date de Wood à Princeton, Justin Sheffield, maintenant professeur à l'Université de Southampton, Angleterre, a ajouté :« Les scientifiques ont la responsabilité de s'assurer que leurs recherches ont non seulement un impact, mais peut se traduire par des avantages pour les populations dans le besoin. Ces prévisions de sécheresse ont le potentiel d'aider les décideurs à réduire les impacts. »

Bien que les données sous-jacentes aux programmes soient disponibles depuis longtemps, plusieurs facteurs ont rendu son accès difficile. Réseaux informatiques peu fiables, un manque de technicité, la faible priorité institutionnelle et la capacité de déchiffrer et de traduire tout le matériel en un seul outil de prévision significatif en faisaient partie, ont déclaré les membres de l'équipe de Princeton.

AFDM et LAFDM réduisent et fusionnent les données météorologiques et hydrologiques pour être cohérentes dans le temps, expliqua Wood. Les données sont ensuite appliquées à des modèles d'impact sur la surface du sol qui évaluent le risque d'inondation, sécheresses, ruissellement des cours d'eau et impact sur les cultures, ainsi que mettre en lumière les tendances historiques et saisonnières. Les données n'existent nulle part ailleurs dans un format aussi convivial. En effet, Le système de Wood comprend une interface Web unique pour ceux qui veulent des informations météorologiques complètes en temps réel ou presque.

"Ces programmes sont venus de nous en reconnaissant que toutes les données étaient vraiment difficiles à rassembler, même pour les professionnels, " a déclaré Colby Fisher, étudiant diplômé de Princeton. " Il y a toujours eu un écart entre la recherche et ce qui est réellement fait sur le terrain. " Fisher a qualifié les programmes de " les plus publics " des travaux de Wood en matière de recherche et de modélisation hydrologiques.

Les données proviennent de trois sources, dit Fisher. L'ensemble de données de forçage mondial de Princeton comprend des statistiques météorologiques historiques de 1948 à 2010; ceux-ci sont utilisés pour comparer les modèles à long terme avec les conditions actuelles. Les données téléchargées à partir des satellites de la NASA fournissent l'essentiel des offres du système. Ces données sont ensuite étayées par les prévisions du modèle de prévision météorologique mondiale à sept jours de la NOAA et du modèle de prévision climatique saisonnière. Il existe trois centres de distribution de données en Afrique :le Niger, Kenya et Zimbabwe. Il existe des programmes d'accueil à Santiago, Chili, et Foz do Iguaçu, Brésil. Le site Web basé à Princeton, stream.princeton.edu, permet également l'accès.

"Ce [système] a confirmé l'énorme intérêt de la région pour un outil de surveillance et d'alerte précoce des inondations et des sécheresses, " a déclaré Koen Verbist, spécialiste du programme sur les systèmes hydrologiques et l'eau avec l'opération de l'UNESCO à Santiago. "Étant donné que ces cas sont en augmentation constante au cours des dernières décennies, le LAFDM comble une lacune pour fournir des mises à jour continues sur ces risques liés à l'eau."

Le premier système a été déployé en 2012 avec l'aide de Sheffield et de l'associé de recherche postdoctorale de Princeton, Nate Chaney. Les moniteurs ont depuis été complètement mis à niveau avec un nouveau logiciel développé principalement par Chaney, avec Fisher et Jonathan Herman, qui a travaillé avec l'équipe de Princeton alors qu'il était étudiant diplômé à l'Université Cornell. Les moniteurs sont proposés en six langues, et incluez des scripts pour télécharger du matériel quotidiennement, le tout avec un minimum de frais généraux.

Alors que l'AFDM et le LAFDM fournissent des données qui présentent l'impact combiné des phénomènes météorologiques et hydrologiques, les modèles ont été conçus pour éviter toute interprétation. Wood a insisté sur le fait que les conseils ne relèvent pas de la compétence du système. Ils fournissent des données et un contexte. Ils ne disent pas aux gens quoi en faire.

La plus grande préoccupation de Wood en ce moment est de maintenir ses efforts. Financement adéquat, peut-être de fondations privées, est nécessaire pour maintenir les centres de distribution de données, et éventuellement engendrer des sites supplémentaires ou étendre la taille des zones surveillées.

« Alors que le monde devient de plus en plus peuplé et que nous avons des changements climatiques, " Wood dit, "il y aura plus de stress sur l'intersection de l'eau, nourriture et énergie. Les gens ont besoin de ces outils."