Cette paire d'images montre le changement des limites du désert du Sahara au cours de la période 1920-2013, ventilé par saison. Les lignes pointillées montrent la limite telle qu'elle existait en 1920, tandis que les lignes continues montrent la limite en 2013 ; les deux limites sont moyennées sur les trois mois de chaque saison. (Hiver =déc-fév; été =juin-août). Les régions ombrées en marron indiquent l'avancée du désert tandis que les régions ombrées en vert indiquent la retraite du désert. Crédit :Natalie Thomas/Sumant Nigam/Université du Maryland.
Le désert du Sahara s'est étendu d'environ 10 pour cent depuis 1920, selon une nouvelle étude menée par des scientifiques de l'Université du Maryland. La recherche est la première à évaluer les changements à l'échelle du siècle aux limites du plus grand désert du monde et suggère que d'autres déserts pourraient également s'étendre. L'étude a été publiée en ligne le 29 mars 2018, dans le Journal du climat .
Les déserts sont généralement définis par de faibles précipitations annuelles moyennes, généralement 100 millimètres (moins de 4 pouces) de pluie par an ou moins. Les chercheurs ont analysé les données pluviométriques enregistrées dans toute l'Afrique de 1920 à 2013 et ont découvert que le Sahara, qui occupe une grande partie de la partie nord du continent, augmenté de 10 pour cent au cours de cette période lorsque l'on examine les tendances annuelles.
Lorsque les auteurs ont examiné les tendances saisonnières au cours de la même période, l'expansion la plus notable du Sahara s'est produite en été, résultant en une augmentation de près de 16 pour cent de la superficie saisonnière moyenne du désert au cours de la période de 93 ans couverte par l'étude.
"Nos résultats sont spécifiques au Sahara, mais ils ont probablement des implications pour les autres déserts du monde, " dit Sumant Nigam, professeur de sciences atmosphériques et océaniques à l'UMD et auteur principal de l'étude. Nigam a également un poste conjoint au Centre interdisciplinaire des sciences du système terrestre (ESSIC) de l'UMD.
Les résultats de l'étude suggèrent que le changement climatique causé par l'homme, ainsi que les cycles climatiques naturels tels que l'oscillation multidécennale atlantique (AMO), causé l'expansion du désert. Le schéma géographique de l'expansion variait d'une saison à l'autre, les différences les plus notables se produisant le long des frontières nord et sud du Sahara.
"Les déserts se forment généralement dans les régions subtropicales à cause de la circulation de Hadley, à travers lequel l'air monte à l'équateur et descend dans les régions subtropicales, " Nigam a déclaré. " Le changement climatique est susceptible d'élargir la circulation Hadley, provoquant l'avancée vers le nord des déserts subtropicaux. Le fluage vers le sud du Sahara suggère cependant que des mécanismes supplémentaires sont également à l'œuvre, y compris les cycles climatiques tels que l'AMO."
Le Sahara est le plus grand désert de temps chaud du monde, à peu près égale en taille aux États-Unis contigus. (Le bassin arctique et le continent antarctique, qui sont chacun environ deux fois plus grands que le Sahara, sont également considérés comme des déserts en raison de leurs faibles taux de précipitations.) Comme tous les déserts, les limites du Sahara fluctuent avec les saisons, s'étendant pendant l'hiver sec et se contractant pendant l'été plus humide.
La frontière sud du Sahara jouxte le Sahel, la zone de transition semi-aride qui se situe entre le Sahara et les savanes fertiles plus au sud. Le Sahara s'étend tandis que le Sahel recule, perturber les écosystèmes de prairie fragiles et les sociétés humaines de la région. Lac Tchad, qui se trouve au centre de cette zone de transition climatiquement conflictuelle, sert d'indicateur de l'évolution des conditions au Sahel.
Cette photo, emmené hors de la ville de Diakhao, Sénégal en mars 2018, illustre les conditions du Sahel pendant la saison sèche. Le Sahel est la zone de transition qui se situe au sud du désert du Sahara, et oscille entre très sec, conditions désertiques et plus humides, des conditions plus tempérées chaque année. L'expansion du Sahara met la pression sur les communautés sahéliennes, comme Diakhao, qui dépendent des augmentations saisonnières des précipitations pendant la saison des pluies. Crédit :Mamadou Faye/avec l'aimable autorisation de Wassila Thiaw, CPC de la NOAA.
"Le bassin du Tchad tombe dans la région où le Sahara s'est glissé vers le sud. Et le lac s'assèche, " a expliqué Nigam. " C'est une empreinte très visible de la réduction des précipitations, pas seulement localement, mais dans toute la région. C'est un intégrateur de la baisse des arrivées d'eau dans le vaste bassin du Tchad. »
Un certain nombre de cycles climatiques bien connus peuvent affecter les précipitations dans le Sahara et le Sahel. L'OMA, dans laquelle les températures sur une large bande de l'océan Atlantique nord fluctuent entre les phases chaudes et froides sur un cycle de 50 à 70 ans, est un exemple. Les phases chaudes de l'AMO sont liées à l'augmentation des précipitations dans le Sahel, alors que l'inverse est vrai pour la phase froide. Par exemple, l'assèchement notable du Sahel des années 1950 aux années 1980 a été attribué à l'une de ces phases froides. L'oscillation décennale du Pacifique (PDO), marqué par des fluctuations de température dans le nord de l'océan Pacifique sur une échelle de 40 à 60 ans, joue également un rôle.
Pour distinguer les effets du changement climatique d'origine humaine, les chercheurs ont utilisé des méthodes statistiques pour supprimer les effets de l'AMO et du PDO sur la variabilité des précipitations au cours de la période de 1920 à 2013. Les chercheurs ont conclu que ces cycles climatiques naturels représentaient environ les deux tiers de l'expansion totale observée du Sahara. Le tiers restant peut être attribué au changement climatique, mais les auteurs notent que des enregistrements climatiques plus longs qui s'étendent sur plusieurs cycles climatiques sont nécessaires pour parvenir à des conclusions plus définitives.
« De nombreuses études antérieures ont documenté les tendances des précipitations au Sahara et au Sahel. Mais notre article est unique, en ce que nous utilisons ces tendances pour déduire les changements de l'étendue du désert à l'échelle du siècle, " a déclaré Nathalie Thomas, un étudiant diplômé en sciences atmosphériques et océaniques à l'UMD et auteur principal du document de recherche.
Les résultats de l'étude ont des implications de grande envergure pour l'avenir du Sahara, ainsi que d'autres déserts subtropicaux à travers le monde. Alors que la population mondiale continue de croître, une réduction des terres arables avec des précipitations suffisantes pour soutenir les cultures pourrait avoir des conséquences dévastatrices.
"Les tendances en Afrique des étés chauds devenant plus chauds et des saisons des pluies se desséchant sont liées à des facteurs qui incluent l'augmentation des gaz à effet de serre et des aérosols dans l'atmosphère, " dit Ming Cai, un directeur de programme dans la division des sciences atmosphériques et géospatiales de la National Science Foundation, qui a financé la recherche. "Ces tendances ont également un effet dévastateur sur la vie des Africains, qui dépendent des économies basées sur l'agriculture."
Thomas et Nigam s'efforcent d'en apprendre davantage sur les moteurs de l'expansion du désert au Sahara et au-delà.
"Avec cette étude, notre priorité était de documenter les tendances à long terme des précipitations et des températures au Sahara. Notre prochaine étape consistera à examiner ce qui motive ces tendances, pour le Sahara et ailleurs, " a expliqué Thomas. " Nous avons déjà commencé à étudier les tendances saisonnières des températures en Amérique du Nord, par exemple. Ici, les hivers se réchauffent mais les étés sont à peu près les mêmes. En Afrique, c'est le contraire :les hivers se maintiennent mais les étés se réchauffent. Les tensions en Afrique sont donc déjà plus sévères. »
Le document de recherche, "Le changement climatique du 20e siècle en Afrique :tendances hydroclimatiques saisonnières et expansion du désert du Sahara, " Natalie Thomas et Sumant Nigam, a été publié en ligne le 29 mars, 2018, dans le Journal du climat .
