Changements Climatiques : Compréhension et Adaptation.

Ces dernières semaines, une campagne de sensibilisation accès sur le reboisement anime le pays. Thème principal : l’adaptation aux changements climatiques. Planter des arbres est une bonne chose. Les arbres protègent le sol contre l’érosion, aident à réduire l’évaporation et absorbent le gaz carbonique, en partie responsable de l’effet de serre. Le reboisement est donc nécessaire pour protéger les ressources en eau. Mais, ce n’est pas suffisant.

Par Oubeidillah  Abdoul, Ph.D.

La protection et préservation de l’eau constitue l’une des importantes préoccupations des gouvernements dans le monde. Une particularité du thème sur l’adaptation aux changements climatiques est la protection des ressources en eau. Les îles Comores ont des ressources limitées en eau, et devraient s’en inquiéter. Plusieurs études faites dans différentes institutions hors du pays prédisent des moments difficiles à l’horizon. Le développement des stratégies d’adaptation demandent des données opérationnelles ou décisionnelles.  Le 27 janvier 2012, dans un article publié par le quotidien Albalad, j’ai souligné l’importance d’obtenir des données et des études pouvant discerner les variabilités locales sur les précipitions, températures et autres variables affectées par les changements climatiques.  Par exemple, la pluviométrie diffère en fonction des  régions de Ngazidja, de Mwali, de Ndzouani et de Maoré. (Figure 1).  Toutefois, on constate que beaucoup des travaux cités concernant les Comores font beaucoup moins état de ces différences.  Comment un chef de lieu de la région de Hammamet ou de Hambou (Ngazidja) pourra prendre une décision s’il n’a pas des informations fiables pour sa région?

Les GCM, peu fiables au niveau local

Une des études les plus citées ces derniers temps est le rapport du PNUD sur les profils des pays à propos des changements climatiques (McSweeney et al, 2009).  Même si le rapport donne une idée claire sur les tendances hydrologiques, les données présentées ne sont pas assez précises pour que les autorités et acteurs locaux puissent s’en servir pour prendre des décisions.  Ceci n’est en aucun cas une critique du travail effectué dans ce rapport, mais après avoir remarqué les grandes incertitudes liées aux intervalles ou plages d’information données, on se rend compte que les auteurs se sont seulement servis de données provenant des résultats directs de modèles climatiques globaux ou Modèles de Circulation Générale (GCM).

Les GCM sont des modèles numériques qui représentent les interactions complexes de l’atmosphère, les océans, la terre et la cryosphère. Ces modèles  simulent l’activité climatique par rapport à l’augmentation des gaz à effet de serre. Plusieurs GCM existent provenant de différentes institutions de recherches, et couvrant différents scénarios climatiques. En effet,  le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du Climat (GIEC) ou -IPCC de l’anglais- publie des rapports appelés rapport spécial sur les scénarios d’émission (SRES) qui sont des projections de plusieurs scénarios possibles du climat dans le futur. Les scénarios les plus étudiés sont les A2, A1B et B1. Le scénario A2 est caractérisé par un monde divisé avec moins de coopération entre États, une croissance démographique continue et un développement économique régional. Le scénario A1B constitue une croissance économique rapide qui trouve une balance entre les différentes sources d’énergie, une croissance démographique qui atteint son sommet en 2050 et une prolifération rapide des nouvelles technologies dans une mondialisation sociale et culturelle. Le scénario B1, quant à lui, projette un monde vivant harmonieusement avec l’environnement et l’écologie, une croissance économique rapide, l’utilisation des sources d’énergie renouvelables, et comme le scénario A1B, un sommet de la croissance démographique en 2050 avec 9 milliards d’habitants.  Les GCM sont donc paramétrés sur la base du scénario de production des gaz à effet de serre adopté et chaque scénario donne des résultats différents. Toutefois, même si les GCM sont capables de donner des tendances comparables à celles mesurées, ils sont néanmoins très pauvres et peu fiables au niveau local où les études d’impact et les stratégies d’adaptations sont nécessaires. La  résolution spatiale des GCM allant de 250 à 600 kilomètres est très grossière pour être utile à l’échelle hydrologique locale qui est de l’ordre de quelques kilomètres.  Imaginer des études de précipitation de la région de Hambou, avec un espace d’une longueur de moins de 10 km de résolution dans une grille de 250 km.  A 250 km, les îles Comores se trouvent toutes dans une grille se rapprochant de la côte est de l’Afrique. Avec une  telle résolution spatiale, les particularités locales liées à la végétation, aux caractéristiques du sol, au relief comme les effets orographiques des montagnes, et le réseau des rivières sont simplement inaperçues.

Les différents GCM produisent des résultats qui peuvent être contradictoires. Par exemple, dans le rapport du PNUD on peut voir une projection des précipitations des mois de Juin-Juillet-Août allant de -47 à +21% de changement avec une valeur médiane allant de -2 à -14.  Peut-on prendre des décisions avec des telles incertitudes? Et pourtant les GCM sont les meilleurs outils les plus avancés dans le domaine des simulations des changements climatiques. Comment sont-ils alors utilisés dans les études d’impacts sur l’environnement ?

Pour les études d’impacts sur l’environnement, les résultats émanant des GCM subissent un processus appelé “downscaling”. Le Downscaling ou la réduction d’échelle consiste à combiner les données des GCM avec les dynamiques météorologiques observées localement pour avoir des projections spécifiques du  milieu étudié (Figure 2). Le Downscaling se fait par des méthodes dynamiques et/ou statistiques. Ces derniers sont le plus souvent utilisés car ils ne nécessitent pas une capacité d’intégration énorme. Ils vont de la  plus simple réduction statistique à  la  plus compliquée. La réduction d’échelle fait le lien entre les dispositions de la météo locale et les GCM. Les résultats issus de ce processus peuvent être liés à des régions ou stations particulières (Figure 3). Ce sont ces données qui sont utiles et opérationnelles avec moins d’incertitudes. On peut se baser sur ces données pour prendre des décisions quand a la stratégie à adopter pour l’adaptation aux effets des changements climatiques.

Importance de distiller les données régionales des GCM

A Ngazidja, les rivières sont éphémères et la majorité des puits d’eau sont inexploitables pour une raison ou une autre. La principale source d’eau demeure le captage de l’eau de pluie. Il est donc important de comprendre les variations et projections locales des précipitations et températures pour plusieurs raisons.  La pluie recharge les nappes phréatiques qui alimentent les puits. Une partie de la population utilise l’eau de puits. Cette recharge en combinaison avec le taux d’exploitation des puits conservent la balance entre l’eau fraîche potable et les eaux saumâtres de la mer.  Une perturbation de cette balance fragile, soit par le manque de recharge ou une surexploitation de la ressources, peut causer l’intrusion de l’eau saline dans l’aquifère et ruiner cette source d’eau. Des bonnes prévisions sur les précipitations peuvent donner une indication sur le taux de recharge et permettre aux acteurs locaux de décider s’il faut ou pas faire des nouvelles prospections souterraines et creuser des nouveaux puits. Une compréhension du cycle pluviométrique peut aussi donner des indications sur les périodes de sécheresse, et des grosses pluies dans les régions. Ces données peuvent servir à paramétrer le design des infrastructures tel que des ponts adéquats au volume d’eau coulant dans les rivières ou la construction d’impluviums pouvant aider à atténuer la sécheresse. L’idée de construction d’impluvium n’est pas nouvelle aux Comores car la plupart des villages ont des citernes publiques qui sont de temps en temps ouvertes au public. Toutefois, dans ce contexte, je parle de projet de grande envergure pouvant alimenter aussi l’irrigation et l’élevage.

A Mwali et Ndzuani, des cours d’eau pérennes existent mais sont sur le point de disparaître. En plus de ce qui a été noté ci-haut pour Ngazidja, il est important d’avoir non seulement une projection sur l’avenir des cours d’eau restants, mais aussi des informations sur la cause de la disparition de la majorité d’entre eux. C’est seulement ainsi qu’on peut agir pour la restauration de ces rivières qui sont importantes à la production hydro-électrique et l’approvisionnement en eau. A Maoré, la puissance d’occupation surveille l’évolution hydrologique locale.

Je pense que l’expérience et l’angoisse que tout le monde a vécu ces derniers temps suite aux dévastations fréquentes causées par les conditions météorologiques interpellent chacun de nous à agir sérieusement pour faire face à une situation qui devient de plus en plus menaçante. Les acteurs locaux doivent être impliqués dans l’extension du réseau de captage de données météorologiques et la dissémination de celles-ci pour la recherche. L’incitation aux étudiants du Département des Sciences de la Terre de l’institution universitaire locale à la recherche dans ce domaine ne pourrait être qu’une bonne chose. Et comme je l’ai déjà dit auparavant, il est temps d’aller du général aux détails particuliers.  Nous n’avons pas encore atteint le point de non-retour mais il ne faut pas sous-estimer l’urgence de la situation.

Abdoul Oubeidillah, Ph.D.
oubeid@live.com
http://www.oubeidillah.com

Notes sur l’auteur : Abdoul Oubeidillah (Oubeid) est titulaire d’un Doctorat en Génie Civile et Environnementale avec concentration dans le domaine de l’eau et du climat. Ses travaux portent sur l’hydro-climatologie, la modélisation hydrologique et hydraulique et l’impact des changements climatiques sur les ressources en eau. Il est actuellement associé à la recherche à l’Institut Environmental de l’Université d’Alabama aux USA où il travaille dans l’hydro-informatique avec le développement d’outils d’aide aux décisions dans le domaine environnemental (expert systems, decision support tools).  Dr. Oubeidillah a participé à un projet du Ministère de l’Énergie Américaine au Laboratoire National d’Oak Ridge, où il était responsable de la modélisation de tous les bassins hydrologiques des USA en vue d’une étude nationale sur l’impact des changements climatiques sur les ressources en eau, les barrages hydro-électriques, l’agriculture et l’écologie suite au passage au Congres Américain du projet de loi Secure Water Act.

Il peut être contacté via l’email et/ou le site web présentés si haut.

Sources : IPCC, Environment Canada, McSweeney et al, 2009, Oubeidillah et al., 2013

Figure 1

Figure 1 : Pluviométrie capturée à différentes stations (Oubeidillah).

 

Figure 2

Figure 2 : Représentation du processus de Downscaling (Environnement Canada).

 

Figure 3

Figure 3 : Comparaison de données issues d’un modèle hydrologique (vic) à celles observées sur une station de mesure hydrographique (Oubeidillah et al. 2013)

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