La plupart des précipitations saisonnières en Afrique du Sud se produisent pendant les mois d'été les plus chauds, d'octobre à mars. Par conséquent, Octobre est une période importante pour les agriculteurs pour commencer à planifier quand semer des cultures (comme le maïs, blé et tournesols) pour la saison de croissance. Octobre est également une période importante pour l'industrie du tourisme pour réfléchir à l'approvisionnement en eau pour la prochaine saison des vacances d'été.

Le moment des précipitations estivales, et toutes les précipitations à travers l'Afrique du Sud, est déterminé par les systèmes climatiques à grande échelle. Le changement climatique modifie progressivement la localisation de ces systèmes et de leurs corridors d'humidité, qui apportent des précipitations à chaque région. Le déplacement vers le sud des vents d'ouest (l'un de ces systèmes climatiques à grande échelle) et de leurs cyclones aux latitudes moyennes est l'une des raisons pour lesquelles Le Cap a subi une grave pénurie d'eau entre 2015 et 2017.

La recherche montre que les faibles quantités de précipitations record ont été causées par l'expansion récente de la cellule Hadley, la circulation de l'air des régions tropicales vers les régions subtropicales. Cette expansion a modifié le calendrier des précipitations estivales et provoqué l'intensification des systèmes anticycloniques (provoquant des conditions sèches), et un déplacement vers le sud de la ceinture des vents d'ouest (fournissant de l'humidité pour les précipitations hivernales du front froid).

L'Afrique du Sud a des zones spatiales distinctes de saisonnalité des précipitations. Ceux-ci sont appelés l'été-, zones de précipitations hivernales et annuelles. Les régions orientales et centrales reçoivent leurs précipitations pendant les mois d'été. C'est à ce moment-là que les régions du sud-ouest du Cap et de la côte ouest sont sèches en raison des fortes conditions de haute pression. En hiver, les anticyclones se déplacent vers le nord, assis à l'intérieur du pays et y causant des conditions sèches. La côte sud et une bande de terre entre les zones de précipitations estivales et hivernales forment la zone de précipitations toute l'année.

La plupart des recherches en Afrique du Sud se sont concentrées sur la façon dont les changements à grande échelle du système climatique influencent les précipitations totales. Peu de recherches ont pris en compte les changements conséquents dans la saisonnalité des précipitations - le moment des précipitations, y compris lorsque la saison des pluies commence et se termine. Ces changements sont importants à considérer, parce que les changements de saisonnalité des précipitations à travers l'Afrique du Sud peuvent avoir des effets néfastes sur les rendements des cultures et les approvisionnements en eau de surface. Cela a motivé notre recherche, récemment publié dans l'International Journal of Climatology.

Nous avons utilisé les enregistrements de précipitations et de températures entre 1987 et 2016 provenant de 46 stations météorologiques à travers l'Afrique du Sud pour calculer les caractéristiques de saisonnalité des précipitations annuelles à l'aide de deux méthodes. Ceux-ci quantifient la force de la saisonnalité, et les dates de début et de fin de saison humide, longueur, quantité totale de précipitations, nombre de jours de pluie et intensité des précipitations. Nous avons ensuite exploré comment ces caractéristiques ont changé entre 1987 et 2016. Nous avons choisi cette période récente de 30 ans parce que c'est à ce moment-là que les impacts du changement climatique ont commencé à se manifester.

L'espoir est que ces informations puissent éclairer une adaptation efficace dans les secteurs et les activités dépendant des caractéristiques de saisonnalité des précipitations. Ceci est dû au fait, si soutenu, les tendances que nous avons calculées présentent des perspectives préoccupantes pour la poursuite de la production végétale et la gestion des ressources en eau.

Ce que nous avons trouvé

Comme les précipitations varient considérablement au cours des années et des décennies, nous ne nous attendions pas à trouver des preuves concluantes de changements de saisonnalité des précipitations au cours de cette période relativement courte. Mais nous avons constaté que les tendances à travers les différentes zones de précipitations démontrent des modèles qui peuvent être liés aux changements enregistrés pour les systèmes climatiques à grande échelle.

Nos calculs révèlent que la saison des pluies a commencé plus tard et a produit moins de précipitations dans la zone intérieure des précipitations estivales et dans la zone intérieure adjacente des précipitations toute l'année. Ceci est lié à l'expansion des cellules de Hadley, ce qui est associé à la ceinture de pluie tropicale prenant l'humidité vers le sud plus tard. Pour les localités côtières orientales, la saison des pluies estivale a commencé plus tôt, mais a également produit moins de précipitations. Cela peut également être lié à l'expansion des cellules de Hadley, mais plus fortement aux changements des systèmes anticycloniques transportant l'humidité de l'océan Indien.

Le signal de tendance le plus fort pour les emplacements de précipitations hivernales, et les emplacements intérieurs adjacents à précipitations toute l'année, reflète des totaux réduits pour la saison des pluies. Ceci est cohérent avec un déplacement vers les pôles des vents d'ouest, lié à moins de précipitations associées aux fronts froids.

La tendance la plus constante pour les emplacements toute l'année de la côte sud était une saison sèche plus longue avec une augmentation des précipitations pendant la saison des pluies. Ces tendances sont compliquées à interpréter, mais peut être lié aux changements des vents d'ouest et des systèmes anticycloniques.

Pourquoi est-ce important

Les tendances que nous avons calculées sont préoccupantes, en particulier ceux du séchage de saison humide. Si ceux-ci continuent, les activités qui dépendent des précipitations pourraient subir de graves impacts. Nous l'avons déjà vu lors de la sécheresse du « jour zéro » du Cap, et des événements comme celui-ci devraient se produire plus fréquemment dans les décennies à venir.

Agriculture, par exemple, dépend du calendrier de la saison des pluies, sa longueur et les précipitations totales pour dicter quand semer les cultures, et sélectionner des cultures appropriées qui arriveront à maturité avant la fin de la saison des pluies. Des dates de début de saison des pluies plus tardives et moins de précipitations nécessiteront une planification supplémentaire et les agriculteurs devront sélectionner des cultures qui peuvent être semées plus tard et arriveront à maturité avec moins de précipitations.

Les gestionnaires des ressources en eau s'appuient également sur les caractéristiques de saisonnalité des précipitations pour gérer adéquatement l'utilisation des approvisionnements en eau. Avec de nombreuses tendances reflétant moins de précipitations en saison des pluies, cela nécessiterait également une planification et une surveillance supplémentaires pour s'assurer que les approvisionnements en eau ne s'épuisent pas.

Aller de l'avant

Notre recherche a identifié de nombreuses tendances cohérentes qui peuvent déjà éclairer les stratégies de gestion des activités dépendantes des précipitations. Mais il est nécessaire d'explorer des tendances similaires sur des périodes plus longues, dans plus de régions du pays. Il est important de développer des scénarios futurs en tenant compte des changements de saisonnalité des précipitations et des mécanismes qui déterminent les tendances. Entre autres, Les agriculteurs, les gestionnaires de l'eau et les climatologues devront surveiller de près les caractéristiques de saisonnalité des précipitations au cours des années à venir.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.