Bien que les modèles climatiques mondiaux varient à bien des égards, ils sont d'accord sur ce point :la région méditerranéenne sera nettement plus sèche dans les prochaines décennies, voir potentiellement 40 pour cent moins de précipitations pendant la saison des pluies d'hiver.

Une analyse par des chercheurs du MIT a maintenant trouvé les mécanismes sous-jacents qui expliquent les effets anormaux dans cette région, surtout au Moyen-Orient et en Afrique du Nord-Ouest. L'analyse pourrait aider à affiner les modèles et à ajouter de la certitude à leurs projections, qui ont des implications importantes pour la gestion des ressources en eau et l'agriculture dans la région.

L'étude, publié la semaine dernière dans le Journal du climat , a été réalisée par l'étudiant diplômé du MIT Alexandre Tuel et le professeur de génie civil et environnemental Elfatih Eltahir.

Les différents modèles de circulation mondiale du changement climatique de la Terre s'accordent pour dire que les températures augmenteront pratiquement partout, et dans la plupart des endroits, les précipitations aussi, en partie parce que l'air plus chaud peut transporter plus de vapeur d'eau. Cependant, "Il y a une exception majeure, et c'est la zone méditerranéenne, " Eltahir dit, qui montre le plus grand déclin des précipitations projetées de toute masse continentale sur Terre.

"Avec toutes leurs différences, les modèles semblent tous d'accord pour dire que cela va arriver, " il dit, bien qu'ils diffèrent sur le montant de la baisse, allant de 10 pour cent à 60 pour cent. Mais personne n'avait jusqu'alors été en mesure d'expliquer pourquoi.

Tuel et Eltahir ont découvert que cet assèchement projeté de la région méditerranéenne est le résultat de la confluence de deux effets différents d'un réchauffement climatique :un changement dans la dynamique de la circulation dans la haute atmosphère et une réduction de la différence de température entre la terre et la mer. Aucun de ces facteurs ne suffirait à lui seul à expliquer la réduction anormale des précipitations, mais en combinaison, les deux phénomènes peuvent pleinement expliquer la tendance de séchage unique observée dans les modèles.

Le premier effet est un phénomène à grande échelle, liés à des vents puissants à haute altitude appelés courant-jet des moyennes latitudes, qui conduisent un fort, régime météorologique stable d'ouest en est à travers l'Europe, Asie, et Amérique du Nord. Tuel dit que les modèles montrent que « l'une des choses importantes qui se produit avec le changement climatique est que lorsque vous augmentez la température mondiale, vous allez augmenter la puissance de ces jets de latitude moyenne."

Mais dans l'hémisphère nord, ces vents se heurtent à des obstacles, avec des chaînes de montagnes dont les Rocheuses, Alpes, et l'Himalaya, et ceux-ci confèrent collectivement une sorte de modèle de vague à cette circulation régulière, résultant en une alternance de zones de pression d'air supérieure et inférieure. La haute pression est associée au clair, air sec, et une basse pression avec des systèmes d'air plus humide et de tempête. Mais à mesure que l'air se réchauffe, ce modèle de vague est modifié.

"Il se trouve que la géographie de l'endroit où se trouve la Méditerranée, et où sont les montagnes, impacte le modèle de flux d'air haut dans l'atmosphère d'une manière qui crée une zone de haute pression sur la Méditerranée, " explique Tuel. Cette zone anticyclonique crée une zone sèche avec peu de précipitations.

Cependant, cet effet à lui seul ne peut pas expliquer l'assèchement méditerranéen projeté. Cela nécessite l'ajout d'un deuxième mécanisme, la réduction de la différence de température entre la terre et la mer. Cette différence, qui aide à chasser les vents, sera également fortement réduite par le changement climatique, car la terre se réchauffe beaucoup plus vite que les mers.

"Ce qui est vraiment différent de la Méditerranée par rapport aux autres régions, c'est la géographie, " Tuel dit. " En gros, tu as une grande mer entourée de continents, ce qui ne se produit vraiment nulle part ailleurs dans le monde. » Alors que les modèles montrent que les masses continentales environnantes se réchauffent de 3 à 4 degrés Celsius au cours du siècle à venir, la mer elle-même ne se réchauffera que d'environ 2 degrés. "Essentiellement, la différence entre l'eau et la terre diminue avec le temps, " il dit.

Cette, à son tour, amplifie le différentiel de pression, s'ajoutant à la zone anticyclonique qui entraîne une circulation dans le sens horaire des vents entourant le bassin méditerranéen. Et en raison des spécificités de la topographie locale, les projections montrent que les deux zones les plus durement touchées par la tendance à l'assèchement seront le nord-ouest de l'Afrique, dont le Maroc, et la région de la Méditerranée orientale, y compris la Turquie et le Levant.

Cette tendance n'est pas seulement une projection, mais est déjà devenu apparent dans les tendances climatiques récentes au Moyen-Orient et en Afrique du Nord occidentale, disent les chercheurs. "Ce sont des zones où l'on détecte déjà des baisses de précipitations, " dit Eltahir. Il est possible que ces baisses de précipitations dans une région déjà desséchée aient même contribué aux troubles politiques dans la région, il dit.

"Nous documentons à partir du record observé des précipitations que cette partie orientale a déjà connu une baisse significative des précipitations, " dit Eltahir. Le fait que les processus physiques sous-jacents soient maintenant compris contribuera à garantir que ces projections soient prises au sérieux par les planificateurs de la région, il dit. Cela apportera une plus grande confiance, il dit, en leur permettant « de comprendre les mécanismes exacts par lesquels ce changement va se produire ».

Eltahir a travaillé avec des agences gouvernementales au Maroc pour les aider à traduire ces informations en une planification concrète. "Nous essayons de prendre ces projections et de voir quels seraient les impacts sur la disponibilité de l'eau, ", dit-il. "Cela aura potentiellement beaucoup d'impact sur la façon dont le Maroc planifie ses ressources en eau, et aussi comment ils pourraient développer des technologies qui pourraient les aider à atténuer ces impacts grâce à une meilleure gestion de l'eau à l'échelle du terrain, ou peut-être grâce à une agriculture de précision utilisant une technologie plus avancée. »

Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un site populaire qui couvre l'actualité de la recherche du MIT, innovation et enseignement.