Denver est connue pour son climat relativement doux et ses quatre saisons distinctes. Il est également connu pour ses fluctuations de température au cours d'une journée ou même d'heures. Mais qu'est-ce que cela signifie pour les habitants de la ville, et d'ailleurs, le reste des habitants de la zone continentale des États-Unis en ce qui concerne les températures extrêmes ?

C'est ce qu'Ashley Broadbent voulait savoir. Spécifiquement, il voulait savoir comment les populations à travers les États-Unis connaîtront la chaleur et le froid au cours du 21e siècle.

Donc, Broadbent, professeur adjoint de recherche à la School of Geographical Sciences and Urban Planning de l'Arizona State University, ont utilisé des outils de modélisation de pointe pour analyser comment trois variables clés affecteraient l'exposition humaine aux températures extrêmes du début de ce siècle à sa fin.

Lui et son collaborateur Matei Georgescu, professeur agrégé à l'École des sciences géographiques et de l'urbanisme de l'ASU, se sont concentrés sur les trois facteurs clés suivants :le changement climatique provoqué par les émissions de gaz à effet de serre; les impacts induits par le développement urbain résultant de la croissance des villes; et l'évolution de la population dans les villes individuelles.

Le papier, "Les facteurs hétéroclites de l'exposition à la chaleur et au froid dans les villes américaines du 21e siècle, " est publié en ligne dans le " Actes de l'Académie nationale des sciences ." Il s'agit de la première étude de ce type à considérer l'exposition au froid et à la chaleur pondérée par la population qui explique directement et simultanément les gaz à effet de serre et le réchauffement induit par le développement urbain.

Pour décrire comment ces trois variables affecteraient les températures, et à leur tour les populations, Broadbent, Georgescu et le co-auteur Eric Scott Krayenhoff, professeur adjoint à l'Université de Guelph, Ontario, utilisé une métrique qu'ils ont surnommée « heures-personnes, " pour décrire l'exposition des humains à la chaleur et au froid extrêmes.

"C'est une métrique intuitive, " a déclaré Broadbent. Par exemple, lorsqu'une personne est exposée pendant une heure à une température extrême, cette exposition équivaut à une heure-personne d'exposition. De même, si 10 personnes sont exposées à 10 heures d'une température extrême, cette exposition équivaut à 100 heures-personnes.

"Je pense que cette définition est plus représentative de ce que les gens vivent, c'est l'objet de cette étude par rapport à une étude qui communique simplement les changements de température sans aucun élément humain qui s'y rattache, " dit Broadbent.

Globalement, les chercheurs ont découvert que l'exposition annuelle moyenne à la chaleur au début de ce siècle aux États-Unis était d'environ 5,2 milliards d'heures-personnes. En supposant un scénario du pire des cas de réchauffement climatique maximal, croissance démographique et développement urbain, l'exposition annuelle à la chaleur passerait à 150 milliards d'heures-personnes d'ici la fin du siècle, une augmentation de près de 30 fois.

"L'effet combiné de ces trois moteurs augmentera considérablement l'exposition moyenne à la chaleur aux États-Unis, mais l'exposition à la chaleur ne devrait pas augmenter uniformément dans toutes les villes des États-Unis, " dit Broadbent. " Il y aura des points chauds où l'exposition à la chaleur augmentera fortement. "

À cette fin, les chercheurs ont défini des seuils de chaleur sur la base des définitions des villes locales, quelque chose que les études précédentes n'ont pas fait. Au lieu, des études antérieures ont utilisé des seuils de température fixes qui peuvent être inappropriés pour certaines villes. Après tout, une journée à 90 degrés à Phoenix est très différente d'une journée à 90 degrés à New York, compte tenu des différences d'humidité relative.

"Il est bien connu que les villes ont des seuils définis localement où la chaleur et le froid provoquent la mortalité et la morbidité, " a expliqué Broadbent. " En d'autres termes, les gens meurent à des températures différentes dans différentes villes parce que ce qui est extrême dans une ville peut être normal dans une autre."

Surtout, les régions des États-Unis où l'exposition humaine augmenterait le plus sont celles où le changement climatique et la population augmentent en tandem. Pendant ce temps, le développement urbain a une plus petite, effet encore non négligeable.

Selon les résultats de l'étude, les changements absolus les plus importants de l'exposition de la population à la chaleur devraient se produire dans les principales régions métropolitaines des États-Unis, comme New York, Los Angeles et Atlanta.

L'étude révèle également que les changements relatifs les plus importants des heures-personnes liés à l'exposition à la chaleur devraient se produire dans les villes à croissance rapide situées dans la ceinture solaire, dont Austin, TX ; Orlando ; et Atlanta.

"L'augmentation de l'exposition est assez importante si vous la regardez par rapport au début du siècle, " a déclaré Broadbent. " Certaines villes à travers la ceinture de soleil, selon nos projections, aura 90 fois le nombre d'heures-personnes d'exposition à la chaleur." Par exemple, les villes du Texas qui connaissent une croissance démographique substantielle et un fort réchauffement climatique induit par les GES pourraient être considérablement affectées.

Une façon de se préparer à une exposition accrue à la chaleur est de réduire les émissions de gaz à effet de serre à l'échelle mondiale, ce qui réduirait le nombre d'heures d'exposition des personnes à des températures extrêmes. D'autres options incluent l'adaptation localisée des infrastructures qui fournit des effets tampons contre la hausse des températures telles que, par exemple, planter des arbres, fournir des zones d'ombre et de refroidissement et construire des bâtiments en utilisant des matériaux qui absorbent moins de chaleur.

Bien que la température moyenne aux États-Unis soit plus élevée à l'avenir, l'étude constate que l'exposition au froid augmentera légèrement par rapport au début du siècle, principalement à cause de la croissance démographique. "Bien qu'il y ait une diminution générale du nombre d'événements de froid extrême projetés d'ici la fin de ce siècle, le nombre d'individus exposés au froid extrême devrait augmenter, comme la croissance démographique signifie que le nombre total d'heures-personnes d'exposition au froid va augmenter, " dit Broadbent.

« Le froid est actuellement plus un problème de santé national que la chaleur, mais nos résultats suggèrent que d'ici la fin du siècle, l'exposition à la chaleur pourrait devenir un problème de santé plus important que l'exposition au froid », a déclaré Broadbent. l'exposition au froid ne disparaîtra pas complètement avec le réchauffement climatique. En réalité, selon l'une des simulations de l'équipe, Denver devrait avoir plus de froid extrême à la fin du siècle par rapport au début, selon l'étude.

"C'est ce qui est intéressant avec le changement climatique. Nous savons que la température moyenne va augmenter, " dit Broadbent, "mais nous savons moins comment les extrêmes vont changer, et souvent les extrêmes sont la partie la plus importante de notre vie quotidienne."

"Il y a plusieurs messages à retenir de ce travail, mais l'un des principaux concerne la résilience future de nos villes, " dit Georgescu.

« Les mesures prises avec succès nécessiteront une réflexion holistique qui embrasse les contributions des urbanistes, ingénieurs, des sociologues et des climatologues avec une vision à long terme de ce que nous voulons que nos villes soient.

Nous appelons donc les villes à commencer à se poser des questions très fondamentales concernant l'exposition projetée de leurs constituants aux futurs changements environnementaux. Les travaux de la communauté de modélisation du climat urbain sont-ils intégrés dans leurs plans d'adaptation environnementale ? Si c'est le cas, comment, et sinon, Pourquoi pas?"