Characterizing Future Drought Using Standardized Precipitation Index Under CMIP6 Scenarios over East Borena Zone Ethiopia

La sécheresse est bien plus qu'un simple manque de pluie ; c'est une crise à évolution lente qui peut assécher les rivières, flétrir les cultures et menacer les moyens de subsistance de communautés entières. Dans des régions comme l'Afrique de l'Est, où l'agriculture dépend fortement du rythme des saisons, comprendre comment ces périodes de sécheresse pourraient changer à l'avenir est une question de survie. Les scientifiques utilisent des outils appelés modèles climatiques pour simuler l'atmosphère terrestre, en les faisant fonctionner avec différentes hypothèses sur la quantité de gaz à effet de serre que les humains rejetteront dans les décennies à venir. Ces simulations aident les chercheurs à regarder vers l'avant pour voir si l'avenir apportera plus de pluie, moins de pluie, ou un changement dans le calendrier des tempêtes. Pour donner un sens à ces modèles météorologiques complexes, les experts s'appuient souvent sur une mesure spécifique connue sous le nom d'Indice de Précipitation Normalisé. Considérez cet indice comme un tableau de score qui compare la quantité de pluie tombée au cours d'une période donnée par rapport à la moyenne à long terme, permettant aux scientifiques de classer les conditions comme humides, sèches ou normales. En appliquant ce tableau de score aux projections climatiques futures, les chercheurs peuvent commencer à cartographier où et quand le stress hydrique pourrait apparaître, donnant ainsi aux communautés une chance de se préparer avant l'arrivée de la saison sèche.

Dans une étude récente axée sur la zone de l'Est de Borena en Éthiopie, des chercheurs ont entrepris d'utiliser ces outils pour prévoir les conditions de sécheresse pour le reste de ce siècle. L'équipe, dirigée par Dejen Terefa Cherinet et Melkamu Diriba Ujulu, a examiné une vaste zone du sud de l'Éthiopie qui abrite des paysages diversifiés allant des plaines aux hautes terres, soutenant un mélange de terres de pâturage, d'arbres et de cultures. Pour construire leur vision de l'avenir, ils ont rassemblé des données provenant de huit modèles climatiques mondiaux différents, qui sont des programmes informatiques sophistiqués conçus pour simuler le système climatique de la Terre. Ils ont examiné deux trajectoires différentes que le monde pourrait prendre : une où les émissions de gaz à effet de serre sont réduites à un niveau modéré, et une autre où elles continuent de croître à un rythme élevé. Avant de faire confiance à ces modèles pour prédire l'avenir, les chercheurs ont d'abord testé ces derniers par rapport aux relevés historiques de précipitations de 1991 à 2020. Ils ont constaté que, bien que les modèles individuels puissent parfois surestimer ou sous-estimer les prévisions, un groupe combiné de tous les huit modèles fonctionnait le mieux, offrant la base la plus fiable pour leurs prédictions. Ils ont ensuite ajusté les données des modèles pour corriger de petites erreurs, garantissant que les précipitations simulées correspondent le plus fidèlement possible à la réalité locale.

Les chercheurs ont ensuite fait progresser ces modèles corrigés dans le temps, en examinant deux périodes futures distinctes : le futur proche, s'étendant de 2041 à 2070, et le futur lointain, de 2071 à 2100. Ils ont calculé le tableau de score des précipitations pour trois échelles de temps différentes afin de voir comment la sécheresse pourrait affecter la terre sur des périodes courtes, moyennes et longues. Pour le court terme, ils ont examiné les saisons de trois mois qui sont critiques pour la plantation et la croissance. Pour le moyen terme, ils ont examiné des fenêtres de six mois qui influencent les niveaux des rivières et l'humidité du sol. Enfin, ils ont observé une année complète de précipitations pour comprendre l'état de santé global de l'approvisionnement en eau. Les résultats ont brossé un tableau étonnamment cohérent à travers les deux scénarios d'émissions. Dans le futur proche, les modèles projettent que la plupart des années se situeront dans une catégorie « quasi normale », ce qui signifie que les précipitations seront proches de la moyenne historique. Bien que certaines années soient prédites plus humides ou plus sèches que d'habitude, ces événements devraient être limités en nombre. Ce schéma s'est avéré vrai pour les échelles de temps courtes, moyennes et longues, suggérant qu'en termes de précipitations seules, la région ne devrait pas faire face à une augmentation spectaculaire de la fréquence des épisodes de sécheresse sévère au cours des décennies à venir.

À mesure que la chronologie avançait vers la fin du siècle, les simulations ont montré un léger changement. Sous le scénario où les émissions continuent de croître, les modèles projettent une augmentation modeste des années humides, particulièrement lors des dernières décennies. Cela suggère que si les gaz à effet de serre continuent de s'accumuler, l'atmosphère pourrait retenir plus d'humidité, entraînant des conditions légèrement plus humides dans cette partie spécifique de l'Éthiopie. Cependant, les chercheurs ont pris soin de souligner une limite cruciale de leurs conclusions. Comme leur étude reposait entièrement sur les données de précipitations, elle ne tenait pas compte de l'augmentation des températures qui devrait également accompagner le changement climatique. Les températures plus élevées agissent comme une éponge, extrayant davantage d'eau du sol et des plantes par évaporation, même si la quantité de pluie reste la même. Cela signifie que même si le tableau de score des précipitations indique des conditions « quasi normales », l'eau réellement disponible pour les cultures et le bétail pourrait être nettement moindre en raison de cette chaleur accrue. L'étude conclut que même si la pluie elle-même ne deviendra pas rare, la combinaison de la chaleur et de la perte d'humidité pourrait tout de même créer des conditions de sécheresse dangereuses que les seules données de précipitations ne révéleraient pas.

Les implications de ce travail sont significatives pour les populations vivant dans la zone de l'Est de Borena. Les conclusions suggèrent que les décideurs ne doivent pas supposer qu'une pluviométrie « quasi normale » signifie l'absence de risque de sécheresse. Au lieu de cela, ils doivent considérer l'ensemble du tableau, en tenant compte de la façon dont la chaleur croissante asséchera la terre même lorsque la pluie tombe comme prévu. L'étude recommande que les planificateurs locaux et les leaders agricoles intègrent ces effets de température dans leurs stratégies de gestion de l'eau et de planification agricole. En comprenant que la menace peut provenir de la chaleur plutôt que de la seule absence de pluie, les communautés peuvent mieux se préparer aux défis à venir. La recherche fournit une pièce essentielle du puzzle, offrant une vue plus claire du climat futur dans cette région et soulignant la nécessité d'une approche globale qui regarde au-delà du pluviomètre pour assurer la résilience des moyens de subsistance locaux.