L'ouest des États-Unis a connu des sécheresses si intenses au cours de la dernière décennie que les descriptions techniques deviennent inadéquates. Dans de nombreux endroits, les conditions sont en train de monter en flèche au-delà de « graves, " à " extrême, " jusqu'à "la sécheresse exceptionnelle".

La sécheresse de 2018 à Four Corners, centrée sur la jonction entre l'Arizona, Utah, Colorado et Nouveau-Mexique—mettez la région dans le rouge. Un printemps et un été anormalement chauds ont indiqué que le changement climatique était clairement à l'œuvre, mais c'était à peu près tout ce que la plupart des gens pouvaient dire de la situation à l'époque.

Les climatologues du département de géographie de l'UC Santa Barbara ont maintenant distillé à quel point le réchauffement induit par l'homme a eu un effet important sur cet événement. Leurs conclusions figurent dans le Bulletin de la Société météorologique américaine Le numéro annuel de , consacré à l'explication des événements météorologiques extrêmes au cours de l'année précédente. L'équipe a découvert que 60 à 80 % du potentiel accru d'évaporation de la région provenait du seul réchauffement induit par l'homme, ce qui a provoqué un réchauffement supplémentaire de 2 degrés Celsius.

« J'ai été vraiment stupéfait de l'ampleur de l'effet que nous avons trouvé avec un réchauffement de 2 degrés seulement, " a déclaré Chris Funk, directeur du Centre des risques climatiques de l'université, un scientifique de l'US Geological Survey et l'un des coauteurs de l'étude.

« Les résultats ont été beaucoup plus prononcés que ce à quoi nous nous attendions, " a ajouté l'auteur principal Emily Williams, doctorant au Département de géographie. Son travail porte sur l'attribution de bout en bout, qui détermine exactement dans quelle mesure un événement naturel spécifique a été exacerbé par le changement climatique, puis relie ces changements à la fois aux sources de gaz à effet de serre et aux impacts du réchauffement sur les personnes et les écosystèmes. C'est une tâche difficile qui nécessite des modèles climatiques sophistiqués, bases de données complètes et le développement de nouvelles sciences passionnantes.

Williams voulait déterminer dans quelle mesure la sécheresse de Four Corners était exacerbée par le changement climatique. Pour rendre la tâche plus gérable, elle a limité la portée de son enquête à la hausse des températures. Williams a effectué deux simulations sur les principaux modèles climatiques; les premières températures calculées sous le régime climatique antérieur à la révolution industrielle, tandis que le second l'a fait sous courant, changement climatique induit par l'homme. La soustraction des moyennes des deux simulations lui a donné une différence de température qu'elle pouvait attribuer au réchauffement induit par l'homme.

"Nous avons découvert que presque tout ce qui a fait de cette année l'année la plus chaude jamais enregistrée dans cette région était due au changement climatique, " elle a dit.

Avec cette connaissance, Williams a ensuite cherché à déterminer comment des températures plus élevées affectaient l'aridité. Pour ça, elle a examiné l'hydrologie locale—principalement le manteau neigeux et le ruissellement de surface—et les conditions agropastorales—les circonstances liées à la culture et à l'élevage du bétail. Elle a utilisé la verdure de la végétation pour juger des conditions agropastorales de la région.

L'air plus chaud peut contenir plus d'humidité que l'air froid. Donc, à mesure que les températures augmentent, l'air devient plus assoiffé, Williams a expliqué. Et un air plus assoiffé peut aspirer plus d'humidité du sol.

La différence entre la quantité d'eau que l'air peut absorber et la quantité que la terre peut fournir est ce que les scientifiques appellent le déficit de pression de vapeur. Lorsque la terre peut fournir plus que l'air ne peut en contenir, comme lorsque la température de l'air chute à un minimum avant l'aube, vous obtenez de la condensation, comme la rosée du petit matin. D'autre part, quand l'air a plus soif que la quantité d'eau que le sol peut fournir, il tire l'humidité de la terre en la desséchant. L'air plus chaud sur les sols secs aura plus soif, conduisant à un brunissement plus rapide des champs et du fourrage.

Les scientifiques ont utilisé un modèle statistique pour relier la végétation verte au déficit de pression de vapeur. Intuitivement, des températures plus chaudes provoquent des conditions plus sèches, qui brunissent la végétation. Et c'est ce qu'il a fait. Les résultats ont indiqué que le paysage aurait été environ 20 % plus vert cette année-là en l'absence de changement climatique. Cette végétation plus brune s'est traduite par de mauvaises récoltes et un fourrage de mauvaise qualité; impacts associés à plus de 3 milliards de dollars de pertes économiques, et des perturbations dans la vie et les moyens de subsistance de centaines de milliers d'Amérindiens installés dans des réserves de la région.

L'équipe a également examiné dans quelle mesure le manteau neigeux de la région était influencé par les températures plus élevées. Un manteau neigeux robuste assure la disponibilité de l'eau jusqu'à la fin de l'été car elle fond lentement. Les températures plus élevées affectent le manteau neigeux de deux manières :elles font tomber plus de précipitations sous forme de pluie plutôt que de neige, et ils font fondre la neige plus vite et plus tôt dans l'année, a expliqué Shraddhanand Shukla, un chercheur associé au département de géographie et un autre des co-auteurs de l'article.

Les scientifiques ont simulé les conditions de neige dans la région avec et sans changement climatique tout en maintenant les précipitations totales constantes. Ils ont constaté que le manteau neigeux de mars aurait été 20 % plus important en l'absence de changement climatique, même s'il s'agissait de l'année de précipitation la plus faible jamais enregistrée pour la région. Ils s'attendent à ce que l'effet aurait été encore plus prononcé dans une année plus humide.

Ces résultats sont une estimation prudente de l'influence du changement climatique sur la sécheresse, selon Williams. Pour un, l'étude n'a pris en compte que l'impact du réchauffement induit par l'homme sur les températures. Le changement climatique peut également avoir influencé les faibles précipitations de la région.

Quoi de plus, il y a de forts cycles de rétroaction entre l'atmosphère et la terre, que l'étude a laissé de côté. Lorsque l'air absorbe toute l'humidité disponible dans le sol, l'évaporation ne peut plus refroidir le sol. Le résultat est un pic dramatique de température au sol, ce qui aggrave la situation.

Cependant, en gardant la méthodologie simple, l'équipe a rendu la tâche plus gérable, les idées plus compréhensibles et la technique plus transférable. Ils prévoient d'appliquer l'approche sur des années plus typiques dans la région de Four Corners, ainsi qu'aux régions d'Afrique de l'Est connaissant une détresse similaire.

Les chercheurs ont souligné l'urgence de comprendre ces systèmes. "Ce n'est pas un changement climatique projeté, c'est courant, ", a déclaré Williams.

"Il y a des choses qui sont absolument certaines de se produire en raison du changement climatique, " a déclaré Funk. " Et une chose est absolument certaine, c'est que la pression de vapeur saturante va augmenter. "

"Et cela augmente en fait l'intensité des sécheresses et des inondations, " il ajouta.

Lorsqu'une région comme les Four Corners connaît une sécheresse, un plus chaud, une atmosphère plus assoiffée peut évacuer plus rapidement l'humidité limitée du sol. D'autre part, quand une région humide, comme Houston, subit un événement pluvieux extrême, le chaud, les vents humides qui l'alimentent peuvent retenir plus d'eau, pouvant provoquer des inondations catastrophiques.

"Le moment où tout le monde dans le monde comprendra que c'est le moment où nous commencerons probablement à faire quelque chose contre le changement climatique, " a dit Funk.