Dans une nouvelle étude inhabituelle, les scientifiques disent qu'ils ont détecté l'empreinte du réchauffement climatique provoqué par l'homme sur les modèles de sécheresse et d'humidité à travers le monde dès 1900. La hausse des températures est bien documentée au moins jusqu'à présent, mais c'est la première fois que les chercheurs identifient les effets globaux à long terme qui en résultent sur les approvisionnements en eau qui alimentent les cultures et les villes. Parmi les observations, les chercheurs ont documenté l'assèchement des sols dans une grande partie de l'Amérique du Nord peuplée, Amérique centrale, Eurasie et Méditerranée. Autres endroits, y compris le sous-continent indien, sont devenus plus humides. Ils disent que les tendances vont se poursuivre, avec de graves conséquences pour l'homme. L'étude paraît cette semaine dans la principale revue La nature .

En général, les scientifiques s'accordent à dire qu'à mesure que le réchauffement climatique progresse, de nombreuses régions désormais sèches deviendront plus sèches, et les humides deviendront plus humides. Certaines études récentes suggèrent que le réchauffement induit par l'homme a intensifié les sécheresses dans certaines régions, y compris une sécheresse continue de près de 20 ans dans le sud-ouest des États-Unis. Cependant, le dernier rapport du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat indique que la confiance dans l'attribution directe d'événements en cours spécifiques aux humains est encore incertaine.

La nouvelle étude combine des modèles informatiques avec des observations à long terme pour suggérer que des changements systémiques dans ce que les scientifiques appellent l'hydroclimat sont déjà en cours à travers le monde, et le sont depuis un certain temps. Les chercheurs n'ont pas seulement examiné les précipitations, mais plutôt l'humidité du sol, une mesure plus subtile qui équilibre les précipitations contre l'évaporation, et est la qualité la plus directement pertinente pour l'agriculture et la foresterie. Ils ont utilisé des cernes des arbres remontant à 600 à 900 ans pour estimer les tendances de l'humidité du sol avant que les gaz à effet de serre produits par l'homme ne commencent à augmenter, puis comparé ces données avec les cernes des arbres du 20e siècle et les observations instrumentales modernes, pour voir s'ils pouvaient identifier des modèles de sécheresse correspondant à ceux prédits par les modèles informatiques, au milieu du bruit des variations météorologiques régionales naturelles annuelles ou décennales.

"Nous avons demandé, le monde réel ressemble-t-il à ce que les modèles nous disent d'attendre ? », a déclaré Benjamin Cook, co-auteur de l'étude de l'Institut Goddard d'études spatiales de la NASA et de l'Observatoire terrestre de Lamont-Doherty de l'Université Columbia. « La réponse est oui. La grande chose que nous avons apprise est que le changement climatique a commencé à affecter les modèles mondiaux de sécheresse au début du 20e siècle. Nous nous attendons à ce que ce modèle continue d'apparaître à mesure que le changement climatique se poursuit. »

Auteur principal Kate Marvel, un modélisateur climatique à Goddard et Columbia University, mentionné, "C'est ahurissant. Il y a un signal vraiment clair des effets des gaz à effet de serre humains sur l'hydroclimat."

L'humidité du sol est un problème complexe, parce que les précipitations et l'évaporation peuvent fonctionner ensemble, ou les uns contre les autres. L'air plus chaud peut transporter plus d'humidité, et donc plus de pluie ou de neige. Mais l'air plus chaud peut aussi évaporer plus d'humidité du sol et l'emporter, l'emporte sur les précipitations. C'est probablement le facteur actuellement à l'œuvre dans l'ouest des États-Unis qui s'assèche, et peut-être d'autres endroits qui ont connu de grandes sécheresses récentes. "Les précipitations ne sont que du côté de l'offre, " a déclaré le co-auteur de l'étude Jason Smerdon, paléoclimatologue de Lamont-Doherty. "La température est du côté de la demande, la partie qui dessèche les choses. » La partie qui prédomine dépend de facteurs complexes, notamment la configuration des vents, saisons, des nuages, la topographie et la proximité des océans humides.

Les scientifiques ont identifié trois périodes distinctes dans leur étude. Le premier était de 1900 à 1949, quand ils disent que l'empreinte du réchauffement climatique était la plus évidente. Pendant ce temps, comme prédit par les modèles, le séchage a été observé en Australie, une grande partie de l'Amérique centrale et de l'Amérique du Nord, L'Europe , le méditéranéen, Russie occidentale et Asie du Sud-Est. À la fois, il est devenu plus humide dans l'ouest de la Chine, une grande partie de l'Asie centrale, le sous-continent indien, Indonésie et centre du Canada.

De 1950 à 1975, le motif s'est dispersé en événements apparemment aléatoires. Les scientifiques pensent que cela pourrait être lié au fait que d'énormes quantités d'aérosols industriels sont ensuite déversées dans l'air sans contrôles modernes de la pollution. Ceux-ci peuvent affecter la formation de nuages ​​régionaux, précipitations et température, par, entre autres, bloquant le rayonnement solaire et fournissant des noyaux pour les gouttelettes d'humidité. Les chercheurs pensent que les effets complexes des aérosols ont probablement jeté une clé à molette dans de nombreux endroits, masquer les effets des gaz à effet de serre, même si ces gaz ont continué à augmenter.

Puis, à partir des années 1970, de nombreux pays industrialisés, dont les États-Unis, ont commencé à mettre en place des lois sur la qualité de l'air de plus en plus strictes. Même si les activités industrielles ont continué de croître, aerosols quickly leveled off or slightly declined in many places. Mais en même temps, greenhouse-gas emissions continued spiraling up, along with temperatures. Par conséquent, disent les chercheurs, the global-warming signature on hydroclimate began re-emerging around 1981. The signal is not yet as obvious as it was in the early 20th century, but it continues to rise, especially since around 2000.

"If we don't see it coming in stronger in, dire, the next 10 years, we might have to wonder whether we are right, " said Marvel. "But all the models are projecting that you should see unprecedented drying soon, in a lot of places."

Many of the areas expected to dry out are centers of agricultural production, and could become permanently arid. "The human consequences of this, particularly drying over large parts of North America and Eurasia, will likely be severe, " says the study.

Precipitation over much of central America, Mexico the central and western United States and Europe is projected to stay about the same, or even increase. Mais, according to both the new study and a separate 2018 paper, rising temperatures and resulting evaporation of moisture from soils in those regions will probably predominate. The Mediterranean region is expected to be hit with a double whammy of both less rainfall and more heat-driven evaporation. Adding to the drought dynamics of all the affected areas:populations are expected to continue increasing, adding to water demand. According to an earlier Lamont-Doherty study, a 2006-2010 drought leading up to the disastrous Syrian civil war was probably made more likely by warming climate, and the drought may have helped create the social and economic conditions that sparked the initial rebellion.

Some areas are expected to get wetter, but this may not necessarily be good. India and some surrounding nations are expected to get more rain, because they sit squarely in the path of monsoon winds that pick up moisture from the Pacific and Indian oceans, and those oceans are getting warmer. But the rain may come perhaps more often in overwhelming storms, and not necessarily at times when it is needed.

The new study was made possible in part by recently published atlases of tree-ring chronologies from thousands of sites around the world, going back as far as 2, 000 ans. These gave the researchers a baseline of how weather varied before humans started heavily affecting it. The atlases are largely the work of Lamont-Doherty scientist Edward Cook, father of study coauthor Benjamin Cook. The North American drought atlas came out in 2004, followed by a Monsoon Asia atlas in 2010, and compilations for Europe and the Mediterranean, Mexico and Australia/New Zealand in 2015. (One for South America is on the way; much of Africa still remains uncovered.)

"This important paper offers new insights into the link between increasing atmospheric greenhouse gases and regional droughts, both in the past and increasingly in the future, " dit Peter Gleick, cofounder of California's Pacific Institute, and expert on climate and water issues. "It also confirms the growing sophistication of our climate models and improves the tools available to detect and identify the fingerprint of human impacts on extreme hydrologic events."