D'ici 2030, le réchauffement climatique à lui seul pourrait pousser Chicago à produire 12% d'électricité en plus par personne chaque mois de l'été.

Moins que ça, et la ville risquerait une pénurie d'électricité qui pourrait nécessiter des mesures drastiques pour éviter les pannes de courant, selon les projections d'un modèle conçu par les chercheurs de l'Université Purdue.

Cette augmentation estimée est plus importante que les projections précédentes car elle prend en compte la façon dont les consommateurs utilisent l'électricité et l'eau en même temps. Le modèle prend également en compte un plus large éventail de caractéristiques climatiques qui affectent cette utilisation mixte, comme l'humidité et la vitesse du vent, rendre les prédictions plus précises.

Les consommateurs utilisent à la fois de l'électricité et de l'eau lorsqu'ils font fonctionner un lave-vaisselle, eau de chauffage ou aménagement paysager. Les villes utilisent également l'eau pour produire de l'électricité, et l'électricité pour traiter et distribuer l'eau.

Pour une ville venteuse comme Chicago, la vitesse du vent est importante pour estimer la consommation d'électricité et d'eau. La température pourrait jouer un rôle plus important dans le sud-ouest où les sécheresses se produisent.

« Habituellement, les services publics d'électricité et d'eau fonctionnent en silos. Mais si nous voulons capturer avec précision la demande sensible au climat, nous devons examiner ensemble l'électricité et l'eau, " dit Roshanak " Roshi " Nateghi, un professeur assistant Purdue de génie industriel et de génie environnemental et écologique.

L'équipe de Nateghi s'est associée à Rohini Kumar, chercheur postdoctoral au Helmholtz Center for Environmental Research—UFZ à Leipzig, Allemagne, pour développer le modèle.

Dans une étude publiée le 5 mars dans la revue Changement climatique , l'équipe collaborative a appliqué ce modèle à cinq autres villes du Midwest américain :Cleveland, Colomb, Indianapolis, Madison et Minneapolis.

Dans son ensemble, le modèle prévoyait que le Midwest utiliserait 19 % plus d'électricité et 7 % plus d'eau. Et c'est juste pendant l'été.

Les chercheurs ont commencé par le Midwest parce que la région connaît généralement des saisons distinctes, mais le modèle pourrait être appliqué à n'importe quelle région.

Bien que les projections du modèle ne tiennent pas encore compte de la croissance démographique ou des changements technologiques, comme l'augmentation de l'utilisation des véhicules électriques, un modèle de référence commun que les services publics utilisent actuellement pour prédire l'impact climatique ne prend en compte que la manière dont la température et les précipitations affectent la consommation d'électricité et d'eau.

Le modèle développé par le laboratoire de Nateghi considère ces variables, ainsi que l'humidité relative, vitesse du vent et phénomènes climatiques à grande échelle, comme El Niño, ce qui conduit souvent à des hivers plus doux dans le Midwest.

"L'ajout de ces autres variables rend le modèle plus représentatif des futurs scénarios de changement climatique, " dit Renée Obringer, le premier auteur de cette étude et un doctorat. candidat en génie de l'environnement et de l'écologie à Purdue.

Le modèle utilise l'intelligence artificielle pour faire des prédictions sur l'impact du changement climatique. En tant qu'algorithme d'apprentissage, le modèle est alimenté par des années de données provenant des services publics et des services météorologiques d'une région, puis formé pour prédire les changements dans l'utilisation de l'électricité et de l'eau en fonction de certains scénarios de changement climatique.

Ces scénarios sont lorsque la température de la terre augmente de 1,5 ou 2,0 degrés Celsius au-dessus de sa température moyenne pendant la période préindustrielle, environ 1881-1910.

Les climatologues ont prédit que le réchauffement climatique pourrait franchir le seuil de 1,5 C d'ici 2030 et le seuil de 2,0 C d'ici 2055.

Cela signifie que pour Chicago, le meilleur scénario est que la consommation d'électricité augmente de 12 % et la consommation d'eau de 4 % si le réchauffement climatique dépasse le seuil de 1,5 °C. Mais si un seuil de 2,0 C est atteint, alors le pire des cas est une augmentation de 20 % de la consommation d'électricité et une augmentation de 6 % de la consommation d'eau.

"De tels scénarios sont fondamentaux pour comprendre la réponse conjointe des utilisations de l'électricité et de l'eau aux changements futurs des conditions climatiques afin de comprendre dans quelle mesure nos stratégies de gestion et technologiques actuelles doivent s'adapter aux changements futurs." dit Kumar.

Les chercheurs ont constaté qu'en moyenne pour chaque ville analysée dans cette étude, il pourrait y avoir une augmentation de 10 à 20 % de l'électricité et de 2 à 5 % de l'eau pendant l'été en raison du réchauffement climatique.

« Un modèle de référence qui ne prend en compte que la température et les précipitations est utilisé à maintes reprises pour élaborer des politiques. À l'avenir, il pourrait y avoir des pénuries importantes d'approvisionnement en eau et en électricité parce que ces modèles ont considérablement sous-estimé la demande réelle, ", a déclaré Obringer.

Bien qu'il y ait toujours de la place pour plus de précision, les chercheurs pensent que le niveau de précision atteint par ce modèle devrait justifier son utilisation maintenant par les services publics et les urbanistes pour former des politiques plus efficaces.

"Ce modèle donne une bien meilleure idée du risque potentiel de variabilité et de changement, " a déclaré Nateghi.