Le débit annuel imprévisible du Nil est légendaire, comme en témoigne l'histoire de Joseph et du Pharaon, dont le rêve prédisait sept années d'abondance suivies de sept années de famine dans une terre dont l'agriculture était, et l'est toujours, totalement dépendant de ce flux. Maintenant, des chercheurs du MIT ont découvert que le changement climatique peut augmenter considérablement la variabilité de la production annuelle du Nil.

Être capable de prédire la quantité de variabilité du débit, et même de prévoir des années probables de débit réduit, deviendra de plus en plus importante à mesure que la population du bassin du Nil, principalement en Egypte, Soudan, et l'Éthiopie, devrait doubler d'ici 2050, atteignant près de 1 milliard. La nouvelle étude, sur la base d'une variété de modèles climatiques mondiaux et d'enregistrements des précipitations et des débits au cours du dernier demi-siècle, prévoit une augmentation de 50 pour cent de la quantité de variation de débit d'une année à l'autre.

L'étude, publié dans la revue Nature Changement Climatique , a été réalisée par le professeur d'ingénierie civile et environnementale Elfatih Eltahir et le post-doctorant Mohamed Siam. Ils ont découvert qu'en raison du réchauffement climatique, il y aura une augmentation de l'intensité et de la durée du phénomène de l'océan Pacifique connu sous le nom de cycle El Niño/La Niña, qu'ils avaient précédemment montré est fortement liée aux variations annuelles des précipitations dans les hautes terres éthiopiennes et les bassins adjacents de l'est du Nil. Ces régions sont les principales sources des eaux du Nil, représentant environ 80 pour cent du débit total de la rivière.

Le cycle des crues du Nil « intéresse la civilisation humaine depuis des millénaires, " dit Eltahir, le professeur Breene M. Kerr d'hydrologie et de climat. Initialement, la corrélation qu'il a montrée entre le cycle El Niño/La Niña et les précipitations éthiopiennes avait pour but d'aider aux prévisions saisonnières et à court terme du débit du fleuve, pour planifier le stockage et les rejets des nombreux barrages et réservoirs du fleuve. La nouvelle analyse devrait fournir des informations utiles pour des stratégies à plus long terme pour le placement et l'exploitation de barrages nouveaux et existants, dont le plus grand d'Afrique, le Grand barrage de la Renaissance éthiopienne, actuellement en construction près de la frontière Éthiopie-Soudan.

Bien qu'il y ait eu une controverse au sujet de ce barrage, et surtout sur la façon dont le remplissage de son réservoir sera coordonné avec les nations en aval, Eltahir dit que cette étude souligne l'importance de se concentrer sur les impacts potentiels du changement climatique et de la croissance démographique rapide en tant que moteurs les plus importants du changement environnemental dans le bassin du Nil. "Nous pensons que le changement climatique indique le besoin de plus de capacité de stockage à l'avenir, " dit-il. " Les vrais problèmes auxquels le Nil est confronté sont plus importants que cette controverse entourant ce barrage. "

En utilisant une variété de modèles de circulation mondiale dans le cadre de scénarios « business as usual », en supposant qu'il n'y ait pas de réductions importantes des émissions de gaz à effet de serre, l'étude constate que l'évolution des régimes de précipitations entraînerait probablement une augmentation moyenne du débit annuel du Nil de 10 à 15 pour cent. C'est-à-dire, il passerait de ses 80 kilomètres cubes actuels par an à environ 92 kilomètres cubes ou plus par an en moyenne au cours du 21e siècle, par rapport à la moyenne du 20e siècle.

Les résultats suggèrent également qu'il y aura beaucoup moins d'années « normales », avec des débits compris entre 70 et 100 kilomètres cubes par an. Il y aura aussi beaucoup plus d'années extrêmes avec des débits supérieurs à 100, et encore des années de sécheresse. (Statistiquement, la variabilité est mesurée comme l'écart type des débits annuels, qui est le nombre qui devrait voir une augmentation de 50 pour cent).

Le modèle s'est en fait joué au cours des deux dernières années - 2015, une année El Niño intense, vu des conditions de sécheresse dans le bassin du Nil, tandis que l'année La Niña de 2016 a connu de fortes inondations. "Ce n'est pas abstrait, " dit Eltahir. "C'est en train de se passer maintenant."

Comme pour le conseil de Joseph à Pharaon, la connaissance de ces changements probables peut aider les planificateurs à se préparer, dans ce cas en stockant l'eau dans d'immenses réservoirs pour être libérée quand c'est vraiment nécessaire.

Déjà, Les travaux antérieurs d'Eltahir sur la corrélation El Niño/La Niña avec l'écoulement du Nil ont un impact. « Il est maintenant utilisé de manière opérationnelle dans la région pour émettre des prévisions de crues saisonnières, avec un délai important qui donne aux ingénieurs en ressources hydrauliques suffisamment de temps pour réagir. Avant, vous n'aviez aucune idée, " dit-il en ajoutant qu'il espère que les nouvelles informations permettront une planification encore meilleure à long terme. " Par ce travail, nous réduisons au moins une partie de l'incertitude."

Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un site populaire qui couvre l'actualité de la recherche du MIT, innovation et enseignement.