Disposer d’outils de simulation est fondamental pour mieux documenter le changement climatique et ses impacts. Et surtout mieux s’y adapter. Comment ces modèles climatiques permettent-ils aux plans nationaux d’adaptation de savoir où et comment agir ?

Sécheresses, inondations, cyclones : chaque jour ou presque, de nouvelles études décrivent le monde inquiétant dans lequel nous pourrions vivre à la fin du xxie siècle, à l’aune du changement climatique en cours. La plupart de ces résultats se fondent sur des simulations provenant de modèles climatiques globaux, qui permettent de simuler les processus complexes d’interactions atmosphère-océan aboutissant à un climat en un lieu donné. Ce sont ces modèles, notamment, que l’on retrouve dans les rapports successifs du GIEC. Or, pour traiter des petits territoires insulaires, ces derniers apparaissent limités.

 

Des modèles climatiques classiques peu adéquats

Une des limites de ces modèles provient de leur résolution spatiale, de l’ordre de la centaine de kilomètres : le monde est découpé en pixels d’une taille approximative de 150 km de côté, que le modèle considère comme homogène. Cette limite est imposée notamment par les temps de calcul : on pourrait certes faire plus précis, mais les temps de calcul seraient beaucoup trop longs pour modéliser toute la Terre, même à l’aide de supercalculateurs.

Pour avoir des résultats plus localisés et plus précis tout en limitant les temps de calcul, on peut exploiter des modèles climatiques régionaux simulant sur une zone plus restreinte (l’Europe, l’Afrique, etc.…). C’est ce à quoi s’emploie, par exemple, le programme Cordex. Ces modèles climatiques régionaux ont cependant une résolution encore insuffisante sur les territoires insulaires aussi exigus que ceux de l’océan Indien : on dispose de résolutions à 12 km pour l’Europe, mais seulement à 50 km pour l’Afrique et l’océan Indien.

Cette zone est pourtant particulièrement vulnérable aux catastrophes naturelles et aux effets du changement climatique : c’est la troisième région du monde la plus touchée par les événements climatiques extrêmes. La Commission de l’océan Indien (COI) et le Bureau des Nations unies pour la réduction des risques de catastrophe (UNISDR) ont estimé le coût économique des catastrophes, essentiellement météorologiques, à 17,2 milliards de dollars sur les 30 dernières années. Parallèlement, selon une étude menée en 2017 par la COI et la Banque mondiale, les pays de la région perdront chacun, dans les prochaines années, en moyenne 430 millions de dollars par an (386,2 millions d’euros) suite aux coûts économiques cumulés des dégâts matériels provoqués par les catastrophes naturelles. Cela contribue, bien évidemment, à freiner le développement économique et social des pays concernés.

 

La nécessité d’un modèle climatique régional haute résolution

Pour tenter de combler cette lacune, le projet BRIO, financé par la Facilité Adapt’Action de l’AFD, propose des simulations du climat à venir avec une résolution de 12 km sur Madagascar, les Comores, les Seychelles, Maurice et la Réunion. Avec quels résultats ? Si un modèle climatique « classique » (voir image « modèle classique ARPEGE » par exemple) ne permet même pas de visualiser ces îles et les fonds de l’océan, l’utilisation d’un modèle précis à 12 km de résolution (voir image « modèle HD Aladin ») favorise une bonne représentation du relief très accidenté de ces îles.

 

Représentation de la topographie de la République des Comores, selon le modèle classique ARPEGE et le modèle haute résolution ALADIN

 

Par ailleurs, dans cette zone du globe où l’activité cyclonique est forte, il est primordial que le modèle climatique puisse représenter le cycle de vie et l’intensité des cyclones tropicaux (trajectoire, durée, fréquence). Les experts du projet BRIO se sont concentrés sur une meilleure simulation de ces paramètres, sachant qu’il s’agit là d’un péril majeur pour les populations. En avril 2019, le cyclone Kenneth a eu un impact considérable sur les Comores : 345 000 personnes ont été affectées, 19 372 déplacées et son coût a été estimé à 28 millions de dollars.

Le cyclone Kenneth dans le canal du Mozambique, le 25 avril 2019 (source : Météo France)

 

 

Là encore, si le modèle classique à résolution grossière simule qu’il n’y a eu sur la zone aucun cyclone tropical intense (c’est-à-dire avec des vents supérieurs à 46 m/s) entre 1981 et 2010, le modèle climatique haute résolution permet d’en déceler 2,9 par an en moyenne. Un chiffre très proche de la réalité observée de 2,6 cyclones intenses chaque année. Des améliorations identiques sont constatées sur la simulation des pluies. Ce gain en précision est considérable comme on le voit sur l’animation ci-dessous montrant l’évolution sur dix jours de l’intensité d’un cyclone simulé par les deux modèles climatiques de résolution différente.

 

Des outils primordiaux pour l’adaptation et la gestion des risques futurs

Sécurité des populations face aux événements météorologiques extrêmes, santé, agriculture, ressources en eau ou encore aménagement du territoire : grâce à des simulations plus précises, la modélisation du climat futur constituera un outil primordial au service de l’anticipation des contraintes et des risques pour des secteurs majeurs.

La sécurité alimentaire est l’une des préoccupations majeures des États du sud-ouest de l’océan Indien et de la COI. À l’heure actuelle, les pays de la COI ne sont pas en capacité de nourrir grâce à leur production les 26 millions d’habitants de la région. La plupart des produits de première nécessité y sont importés. Une situation que la région souhaite atténuer, notamment via un programme ambitieux de sécurité alimentaire porté par la COI. Au-delà des contraintes déjà associées à la sécurité alimentaire dans ces régions, les conditions climatiques à venir doivent être connues afin d’orienter précisément les projets agricoles et les mesures à développer (nouvelles variétés, irrigation, protection des sols, etc.).

Cette valeur ajoutée concerne également d’autres secteurs, comme celui de l’énergie : les projections peuvent servir à mieux dimensionner les installations, comme des barrages hydroélectriques, ou à déterminer qu’elles seraient les meilleures options technologiques à promouvoir, comme l’éolien ou les panneaux photovoltaïques.

Les projections seront également très pertinentes dans l’anticipation de l’accroissement des catastrophes naturelles à venir comme, par exemple, l’intensification de l’assèchement des sols et l’augmentation des inondations associées aux crues éclair.

Dans le secteur financier, les projections climatiques sont également des atouts importants car les banques sont de plus en plus incitées, notamment du fait de la législation, à évaluer l’exposition de leurs actifs aux effets physiques du changement climatique. Il s’agit de quantifier le risque qu’elles encourent. Les établissements ont besoin de savoir avec précision si l’usine à laquelle elles ont octroyé un prêt sur 30 ans sera mise en péril à cause d’inondations dans le futur.

Enfin, ces nouveaux résultats auront également un grand intérêt pédagogique. Lors des ateliers de vulgarisation ou de restitution de résultats sur le changement climatique donnés par les chercheurs et les experts aux acteurs locaux (agriculteurs, décideurs, etc.), il est très difficile de convaincre avec des projections considérant le climat futur comme uniforme sur l’archipel des Comores. Surtout, lorsqu’on distingue sur deux points du territoire un écart de facteur 10 en termes de pluviométrie. Même si elle peut encore être améliorée, la résolution de 12 km a déjà le grand mérite de bien rendre visible les particularités géographiques locales.

Afin de favoriser l’utilisation de ces nouvelles simulations climatiques par le plus grand nombre et ainsi permettre de calculer les impacts sectoriels (sur les rendements agricoles, la biodiversité), ces données seront mises en ligne et téléchargeables gratuitement dès 2020 via une plateforme web ergonomique hébergée par le portail de l’océan Indien sur le changement climatique. Une avancée cruciale pour mieux anticiper, et donc mieux se préparer au climat de demain.

 

 

Les opinions exprimées dans ce blog sont celles des auteurs et ne reflètent pas forcément la position officielle de leur institution ni celle de l’AFD.

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