Une région qui détient l'une des plus grandes concentrations de personnes sur Terre pourrait repousser les limites de l'habitabilité d'ici la fin de ce siècle, une nouvelle étude montre.

Des recherches ont montré qu'au-delà d'un certain seuil de température et d'humidité, une personne ne peut pas survivre sans protection à l'air libre pendant de longues périodes - comme, par exemple, les agriculteurs doivent faire. Maintenant, une nouvelle étude du MIT montre qu'à moins que des mesures drastiques ne soient prises pour limiter les émissions liées au changement climatique, La région la plus peuplée et la plus importante de Chine sur le plan agricole pourrait faire face à de telles conditions mortelles à plusieurs reprises, subissant les effets de la chaleur les plus dommageables, au moins en ce qui concerne la vie humaine, de n'importe quel endroit de la planète.

L'étude montre que le risque de canicules meurtrières est significativement accru en raison de l'irrigation intensive dans cette région relativement sèche mais très fertile, connue sous le nom de plaine de Chine du Nord - une région dont le rôle dans ce pays est comparable à celui du Midwest aux États-Unis. Cette vulnérabilité accrue à la chaleur est due au fait que l'irrigation expose plus d'eau à l'évaporation, conduisant à une humidité de l'air plus élevée que ce qui serait autrement présent et exacerbant les contraintes physiologiques de la température.

Les nouvelles découvertes, par Elfatih Eltahir au MIT et Suchul Kang à la Singapore-MIT Alliance for Research and Technology, sont rapportés dans le journal Communication Nature . L'étude est la troisième d'une série; les deux précédents prévoyaient une augmentation des vagues de chaleur mortelles dans la région du golfe Persique et en Asie du Sud. Alors que les études antérieures ont révélé de graves risques imminents, les nouvelles découvertes montrent que la plaine de Chine du Nord, ou PCN, fait face aux plus grands risques pour la vie humaine dus à la hausse des températures, de n'importe quel endroit sur Terre.

"La réponse est significativement plus importante que la réponse correspondante dans les deux autres régions, ", dit Eltahir. Les trois régions étudiées par les chercheurs ont été choisies parce que les enregistrements antérieurs indiquent que les niveaux combinés de température et d'humidité y ont atteint des extrêmes plus élevés que sur toute autre masse continentale. Bien que certains facteurs de risque soient clairs - vallées basses et proximité de mers chaudes ou océans - "nous n'avons pas de théorie quantitative générale à travers laquelle nous aurions pu prédire" l'emplacement de ces points chauds mondiaux, il explique. En examinant empiriquement les données climatiques passées, "L'Asie est ce qui se démarque, " il dit.

Bien que l'étude du golfe Persique ait trouvé des températures extrêmes encore plus importantes, ceux-ci étaient confinés à la zone au-dessus de l'eau du golfe lui-même, pas sur la terre. Dans le cas de la plaine de Chine du Nord, "C'est ici que vivent les gens, " dit Eltahir.

L'indice clé pour déterminer la capacité de survie par temps chaud, Eltahir explique, implique la combinaison de la chaleur et de l'humidité, tel que déterminé par une mesure appelée température humide. Il est mesuré en enroulant littéralement un chiffon humide autour de l'ampoule (ou du capteur) d'un thermomètre, afin que l'évaporation de l'eau puisse refroidir le bulbe. À 100 pour cent d'humidité, sans évaporation possible, la température du thermomètre mouillé est égale à la température réelle.

Cette mesure reflète l'effet des températures extrêmes sur une personne à l'air libre, qui dépend de la capacité du corps à évacuer la chaleur par évaporation de la sueur de la peau. À une température de bulbe humide de 35 degrés Celsius (95 F), une personne en bonne santé peut ne pas survivre plus de six heures à l'extérieur, des études ont montré. La nouvelle étude montre que dans les scénarios de statu quo pour les émissions de gaz à effet de serre, ce seuil sera atteint plusieurs fois dans la région NCP entre 2070 et 2100.

"Cet endroit va être le point le plus chaud pour les vagues de chaleur mortelles à l'avenir, surtout sous le changement climatique, " dit Eltahir. Et les signes de cet avenir ont déjà commencé :il y a déjà eu une augmentation substantielle des vagues de chaleur extrême dans le PCN au cours des 50 dernières années, l'étude montre. Le réchauffement dans cette région au cours de cette période a été presque le double de la moyenne mondiale—0,24 degrés Celsius par décennie contre 0,13. En 2013, les vagues de chaleur extrêmes dans la région ont persisté jusqu'à 50 jours, et les températures maximales ont dépassé 38 C par endroits. Les grandes vagues de chaleur se sont produites en 2006 et 2013, battre des records. Shanghaï, la plus grande ville de l'est de la Chine, a battu un record de température de 141 ans en 2013, et des dizaines sont morts.

Pour arriver à leurs projections, Eltahir et Kang ont effectué des simulations détaillées de modèles climatiques de la zone NCP - qui couvre environ 4, 000 kilomètres carrés, depuis 30 ans. Ils ont ensuite sélectionné uniquement les modèles qui ont fait le meilleur travail pour correspondre aux conditions réelles observées de la période passée, et utilisé ces modèles pour projeter le climat futur sur 30 ans à la fin de ce siècle. They used two different future scenarios:business as usual, with no new efforts to reduce emissions; and moderate reductions in emissions, using standard scenarios developed by the Intergovernmental Panel on Climate Change. Each version was run two different ways:one including the effects of irrigation, and one with no irrigation.

One of the surprising findings was the significant contribution by irrigation to the problem—on average, adding about a half-degree Celsius to the overall warming in the region that would occur otherwise. That's because, even though extra moisture in the air produces some local cooling effect at ground level, this is more than offset by the added physiological stress imposed by the higher humidity, and by the fact that extra water vapor—itself a powerful greenhouse gas—contributes to an overall warming of the air mass.

"Irrigation exacerbates the impact of climate change, " Eltahir says. In fact, les chercheurs rapportent, the combined effect, as projected by the models, is a bit greater the sum of the individual impacts of irrigation or climate change alone, for reasons that will require further research.

La ligne de fond, as the researchers write in the paper, is the importance of reducing greenhouse gas emissions in order to reduce the likelihood of such extreme conditions. They conclude, "China is currently the largest contributor to the emissions of greenhouse gases, with potentially serious implications to its own population:Continuation of the current pattern of global emissions may limit habitability of the most populous region of the most populous country on Earth."