Zones du sud-ouest de l'Amérique du Nord touchées par la sécheresse au début des années 2000 ; les couleurs plus foncées sont plus intenses. La case jaune montre la zone d'étude. Crédit :Adapté de Williams et al., Science, 2020
L'ouest des États-Unis et le nord du Mexique subissant une série d'années sèches de plus en plus longues à partir de 2000, les scientifiques avertissent depuis un certain temps que le changement climatique pourrait pousser la région vers une sécheresse extrême à long terme pire que toute autre dans l'histoire enregistrée. Une nouvelle étude dit que le moment est venu :une mégasécheresse aussi mauvaise ou pire que tout, même de la préhistoire connue est très probablement en cours, et le réchauffement climatique joue un rôle clé. L'étude, sur la base d'observations météorologiques modernes, 1, 200 ans de données sur les cernes et des dizaines de modèles climatiques, paraît cette semaine dans la revue phare Science .
"Les études antérieures étaient en grande partie des projections de modèles du futur, " a déclaré l'auteur principal Park Williams, bioclimatologue à l'Observatoire terrestre de Lamont-Doherty de l'Université Columbia. "Nous ne regardons plus les projections, mais là où nous en sommes maintenant. Nous avons maintenant suffisamment d'observations de la sécheresse actuelle et des enregistrements de cernes des sécheresses passées pour dire que nous sommes sur la même trajectoire que les pires sécheresses préhistoriques. »
Les observations modernes fiables ne datent que d'environ 1900, mais les cernes des arbres ont permis aux scientifiques de déduire l'humidité annuelle du sol pendant des siècles avant que les humains ne commencent à influencer le climat. Entre autres, des recherches antérieures ont lié les sécheresses catastrophiques d'origine naturelle enregistrées dans les cernes des arbres aux bouleversements parmi les civilisations indigènes de l'ère médiévale dans le sud-ouest. La nouvelle étude est l'analyse à long terme la plus récente et la plus complète. Il couvre une zone s'étendant sur neuf États américains de l'Oregon et du Montana à la Californie et au Nouveau-Mexique, et une partie du nord du Mexique.
En utilisant des anneaux de plusieurs milliers d'arbres, les chercheurs ont répertorié des dizaines de sécheresses dans la région, à partir de 800 après JC. Quatre se distinguent par ce qu'on appelle les mégasécheresses, avec une aridité extrême durant des décennies :la fin des années 800, milieu des années 1100, les années 1200, et la fin des années 1500. Après 1600, il y a eu d'autres sécheresses, mais aucun à cette échelle.
L'équipe a ensuite comparé les anciennes mégasécheresses aux enregistrements d'humidité du sol calculés à partir des conditions météorologiques observées au cours des 19 années de 2000 à 2018. Leur conclusion :mesurée par rapport aux pires incréments de 19 ans des épisodes précédents, la sécheresse actuelle surpasse déjà les trois premières. Le quatrième, qui s'étend de 1575 à 1603, peut-être le pire de tous, mais la différence est suffisamment faible pour se situer dans la plage d'incertitude. Par ailleurs, la sécheresse actuelle affecte des zones plus larges de manière plus constante que toutes les précédentes - une empreinte du réchauffement climatique, disent les chercheurs. Toutes les sécheresses anciennes ont duré plus de 19 ans - celle qui a commencé dans les années 1200 a duré près d'un siècle - mais toutes ont commencé sur un chemin similaire à celui qui se présente maintenant, ils disent.
Humidité variable du sol dans le sud-ouest de l'Amérique du Nord, 800-2018. La ligne médiane horizontale droite indique une humidité moyenne; la ligne bleue en bas montre la moyenne 2000-2018. Les barres vertes indiquent des périodes anormalement humides, les roses anormalement sèches. La ligne d'humidité rouge fluctuante est basée sur les données des cernes des arbres jusqu'à ce qu'elle se transforme en bleu au début des observations instrumentales modernes. Crédit :Adapté de Williams et al., Science, 2020
La nature a conduit les anciennes sécheresses, et joue encore un rôle important aujourd'hui. Une étude menée l'an dernier par Nathan Steiger de Lamont a montré que, entre autres, des conditions périodiques inhabituellement fraîches au-dessus de l'océan Pacifique tropical (communément appelé La Niña) au cours des mégasécheresses précédentes ont poussé les traces de tempête plus au nord, et affamé la région des précipitations. De telles conditions, et éventuellement d'autres facteurs naturels, semblent avoir également réduit les précipitations ces dernières années. Cependant, avec le réchauffement climatique, les auteurs disent que les températures moyennes depuis 2000 ont été poussées de 1,2 degrés C (2,2 F) au-dessus de ce qu'elles auraient été autrement. Parce que l'air plus chaud a tendance à retenir plus d'humidité, que l'humidité est extraite du sol. Cela a intensifié l'assèchement des sols déjà privés de précipitations.
En tout, les chercheurs disent que la hausse des températures est responsable d'environ la moitié du rythme et de la gravité de la sécheresse actuelle. Si ce réchauffement global était soustrait de l'équation, la sécheresse actuelle se classerait au 11e rang des pires détectées :mauvaise, mais loin de ce qu'il est devenu.
"Peu importe si c'est exactement la pire sécheresse de tous les temps, " a déclaré le co-auteur Benjamin Cook, qui est affilié à Lamont et au Goddard Institute for Space Studies. "Ce qui compte, c'est que la situation a été bien pire qu'elle ne l'aurait été à cause du changement climatique." Étant donné que les températures devraient continuer à augmenter, il est probable que la sécheresse se poursuivra dans un avenir prévisible ; ou s'estomper brièvement pour revenir, disent les chercheurs.
"Parce que le fond se réchauffe, les dés sont de plus en plus pipés vers des sécheresses plus longues et plus sévères, " a déclaré Williams. " Nous pouvons avoir de la chance, et la variabilité naturelle apportera plus de précipitations pendant un certain temps. Mais aller de l'avant, nous aurons besoin de plus en plus de chance pour sortir de la sécheresse, et de moins en moins de malchance pour retomber dans la sécheresse. » Williams a déclaré qu'il est concevable que la région puisse rester aride pendant des siècles. mais c'est possible, " il a dit.
Le climatologue de Lamont, Richard Seager, a été l'un des premiers à prédire, dans un article de 2007, que le changement climatique pourrait éventuellement pousser la région dans un climat plus aride au cours du 21e siècle; il a spéculé à l'époque que le processus pourrait déjà être en cours. D'ici 2015, alors que 11 des 14 dernières années avaient vu la sécheresse, Benjamin Cook led a followup study projecting that warming climate would cause the catastrophic natural droughts of prehistory to be repeated by the latter 21st century. A 2016 study coauthored by several Lamont scientist reinforced those findings. Maintenant, says Cook, it looks like they may have underestimated. "It's already happening, " il a dit.
In the Catalina Mountains in southern Arizona, forests struggle to keep up with recent increases in drought and wildfire activity, which are expected to continue due to human-caused climate change. Credit:Park Williams/Lamont-Doherty Earth Observatory
The effects are palpable. The mighty reservoirs of Lake Mead and Lake Powell along the Colorado River, which supply agriculture around the region, have shrunk dramatically. Insect outbreaks are ravaging dried-out forests. Wildfires in California and across wider areas of the U.S. West are growing in area. While 2019 was a relatively wet year, leading to hope that things might be easing up, early indications show that 2020 is already on a track for resumed aridity.
"There is no reason to believe that the sort of natural variability documented in the paleoclimatic record will not continue into the future, but the difference is that droughts will occur under warmer temperatures, " said Connie Woodhouse, a climate scientist at the University of Arizona who was not involved in the study. "These warmer conditions will exacerbate droughts, making them more severe, longer, and more widespread than they would have been otherwise."
Angeline Pendergrass, a staff scientist at the U.S. National Center for Atmospheric Research, said that she thinks it is too early to say whether the region is at the cusp of a true megadrought, because the study confirms that natural weather swings are still playing a strong role. That said, "even though natural variability will always play a large role in drought, climate change makes it worse, " elle a dit.
Tucked into the researchers' data:the 20th century was the wettest century in the entire 1200-year record. It was during that time that population boomed, and that has continued. "The 20th century gave us an overly optimistic view of how much water is potentially available, " said Cook. "It goes to show that studies like this are not just about ancient history. They're about problems that are already here."
