Catégorie : Environnement

Chaleur et humidité menaceront le monde // Heat and humidity will threaten the world

Les mises en garde concernant les périodes de chaleur extrême dans les prochaines décennies sont de plus en plus fréquentes. Dans un article publié le 9 mai 2020, je faisais référence à une étude publiée le 4 mai 2020 dans les Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Les chercheurs expliquaient que si le réchauffement climatique se poursuit au rythme actuel, certaines parties du monde connaîtront des conditions «pratiquement invivables» et près de 3 milliards de personnes seront concernées.
Une nouvelle étude publiée dans la revue Science Advances prévient que les épisodes intolérables d’humidité et de chaleur extrêmes pouvant menacer la survie de l’homme sont en augmentation à travers le monde.
Les scientifiques ont identifié des milliers d’épisodes, non détectés jusqu’à présent, de ces conditions météorologiques mortelles associant chaleur et humidité dans certaines parties de l’Asie, de l’Afrique, de l’Australie, de l’Amérique du Sud et de l’Amérique du Nord, y compris plusieurs secteurs le long de la côte du Golfe du Mexique.
L’humidité est plus dangereuse que la chaleur sèche seule, car elle nuit à la transpiration, le système naturel de refroidissement du corps humain, indispensable à la vie.

Selon la dernière étude, le nombre d’événements potentiellement mortels associant humidité et chaleur a doublé entre 1979 et 2017 et continue à augmenter à la fois en fréquence et en intensité.
Aux États-Unis, la bordure côtière allant de l’est du Texas à la Panhandle de Floride a connu des conditions extrêmes des dizaines de fois. La Nouvelle-Orléans, Biloxi et le Mississippi, ont été les plus durement touchés.
Les épisodes les plus sévères de chaleur et d’humidité ont été observés le long du Golfe Persique, où la combinaison des deux phénomènes a dépassé à 14 reprises la limite théorique de survie humaine. Doha, la capitale du Qatar, où se tiendra la Coupe du monde en 2022, a été l’un des endroits où l’on a enregistré ces événements météorologiques potentiellement mortels.
Des études antérieures indiquaient qu’ils se produiraient dans plusieurs décennies, mais les dernières recherches montrent qu’ils ont lieu actuellement. Il est probable que la durée de ces événements augmentera et que les zones affectées seront de plus en plus vastes, en corrélation directe avec le réchauffement climatique.
Des études antérieures s’appuyaient sur la chaleur et l’humidité moyennes enregistrées sur plusieurs heures dans de grandes zones, tandis que la nouvelle étude analyse les données horaires de 7877 stations météorologiques, ce qui permet de localiser des événements brefs à des endroits bien précis.
Dans des conditions sèches, le corps évacue par transpiration l’excès de chaleur à travers la peau, et la sueur s’évapore ensuite. En revanche, l’humidité empêche l’évaporation et peut même l’arrêter complètement dans des conditions extrêmes. Si l’intérieur du corps entre en surchauffe, les organes peuvent rapidement commencer à défaillir et entraîner la mort en quelques heures.
Les météorologues mesurent l’effet de la chaleur / humidité sur une échelle centigrade dite «de bulbe humide», avec des degrés Fahrenheit aux États-Unis.
Les personnes les plus fortes et les mieux adaptées au climat ne peuvent pas effectuer d’activités de plein air classiques comme marcher ou faire des travaux une fois que la température de bulbe humide atteint 32°C, et la plupart des gens cessent leurs activités avant ce stade. En théorie, les humains ne peuvent pas survivre au-dessus d’une température de bulbe humide de 35°C, qui est le pic enregistré dans de petites régions d’Arabie saoudite, du Qatar et des Émirats Arabes Unis.
Des foyers de chaleur et d’humidité légèrement moins extrêmes mais plus fréquents ont été détectés en Inde, au Bangladesh et au Pakistan, dans le nord-ouest de l’Australie et dans les régions côtières le long de la Mer Rouge et du Golfe de Californie au Mexique.
La climatisation devrait aider à atténuer l’impact de cette chaleur et cette humidité dans les pays riches comme les États-Unis et le Qatar, mais des périodes d’utilisation excessives à l’intérieur des habitations pourraient avoir des conséquences économiques désastreuses. La climatisation n’est pas non plus une solution pour la plupart des habitants des pays pauvres où l’agriculture de subsistance reste prédominante.

Source: The Guardian.

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Warnings about periods of extreme heat in the coming decades are getting more and more frequent. In a post released on May 9th, 2020, I refered to a research published on May 4th, 2020 in the journal Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). It explained that if global warming continues at the current rate, some parts of the world will have « nearly unlivable » conditions for up to 3 billion people.

A new study published in Science Advances warns us that intolerable bouts of extreme humidity and heat that could threaten human survival are on the rise across the world.

Scientists have identified thousands of previously undetected outbreaks of the deadly weather combination in parts of Asia, Africa, Australia, South America and North America, including several hotspots along the US Gulf coast.

Humidity is more dangerous than dry heat alone because it impairs sweating, the body’s life-saving natural cooling system.

The number of potentially fatal humidity and heat events doubled between 1979 and 2017, and are increasing in both frequency and intensity, according to the latest study.

In the US, the south-eastern coastal corner from eastern Texas to the Florida Panhandle experienced such extreme conditions dozens of times, with New Orleans and Biloxi, Mississippi the hardest hit.

The most extreme incidents occurred along the Persian Gulf, where the heat and humidity combination surpassed the theoretical human survivability limit on 14 occasions. Doha, the capital of Qatar, where the World Cup will be held in 2022, was among the places to suffer these potentially fatal weather events.

Previous studies projected that this would happen several decades from now, but the latest research shows it is happening right now. It is likely that the time these events last will increase, and the areas they affect will grow in direct correlation with global warming.

Earlier studies relied on average heat and humidity recorded over several hours in large areas, whereas the new study analysed hourly data from 7,877 individual weather stations, allowing them to pinpoint short, localized incidents.

In dry conditions, the body sweats out excess heat through the skin, where it then evaporates away. Humidity impedes evaporation, and can even halt it completely in extreme conditions. If the body’s core overheats, organs can quickly begin to fail and lead to death within hours.

Meteorologists measure the heat/humidity effect on the so-called “wet bulb” Centigrade scale, known as the “heat index”, or “real-feel” Fahrenheit readings in the US.

Even the strongest, well-adapted people cannot carry out ordinary outdoor activities like walking or digging once the wet bulb hits 32°C, though most would struggle well before that. In theory, humans cannot survive above 35°C on the wet bulb scale, which is the peak suffered in small areas of Saudi Arabia, Qatar and United Arab Emirates.

Slightly less extreme but more frequent outbreaks were detected across India, Bangladesh and Pakistan, north-western Australia, and coastal regions along the Red Sea and Mexico’s Gulf of California.

Air conditioning should help mitigate the impact for some people in rich countries such as the US and Qatar, but longer enforced periods indoors could have devastating economic consequences. Nor is air conditioning an option for most people in the poorer high-risk countries where subsistence farming remains common.

Source: The Guardian.

Répartition de la température maximale de bulbe humide de 1976-2005 (B), de 2071-2100 avec 2,25°C de réchauffement (C), de 2071-2100 avec 4,5°C de réchauffement (D). Une température de bulbe supérieure à 31°C est considérée comme extrêmement dangereuse ; une température de bulbe de plus de 35°C est mortelle en quelques heures. (Source : American Association for the Advancement of Science – AAAS)

Le « Polarstern » et l’expédition MOSAiC

L’expédition MOSAiC (Multidisciplinary drifting Observatory for the Study of Arctic Climate) n’a pas fait l’objet d’éditions spéciales dans les médias. C’est pourtant la plus importante jamais mise sur pied dans l’Arctique. Le 20 septembre 2019, le Polarstern – étoile polaire – navire amiral de l’Institut Alfred Wegener a levé l’ancre dans le port de Tromsø en Norvège, pour rejoindre le cœur de l’Océan Arctique et y faire des mesures scientifiques. La mission implique 600 chercheurs de dix-sept pays. Une fois sur place, le Polarstern s’est laissé emprisonner par les glaces et s’est laissé dériver vers le sud.

Le navire est parfaitement adapté à ce type d’expédition. C’est l’un des navires de recherche polaire doté des équipements les plus performants au monde. Le Polarstern est capable d’être opérationnel dans la banquise pendant l’hiver arctique grâce à sa coque en acier à double paroi et à 20000 chevaux. Il est capable de briser une glace de 1,50 mètre d’épaisseur et affronter une glace encore plus épaisse en progressant tel un bélier. Il peut supporter des températures jusqu’à -50°C. A côté des 50 membres de l’équipage, une cinquantaine de scientifiques effectue, dans le cadre de l’expédition MOSAiC, des recherches sur 5 principaux domaines d’intérêt (atmosphère, océan, glace de mer, écosystème, biogéochimie). De plus, le Polarstern dispose de divers véhicules (hélicoptères, motoneiges, etc.) à son bord, permettant aux chercheurs de prendre des mesures et de recueillir des données qui sont régulièrement enregistrées, sauvegardées et transmises grâce à un système informatique de pointe.

Selon son directeur, le but de l’expédition MOSAiC est de « mieux comprendre le système climatique arctique […] Se laisser piéger volontairement par les glaces est le seul moyen de […] faire des mesures pendant une année entière. »

L’équipe scientifique est renouvelée tous les deux mois ; les successeurs, acheminés par des brise-glace russes, chinois et suédois, assurent également une partie du ravitaillement.

Dès le début de la mission, les scientifiques ont profité des quelques heures de lumière quotidienne pour installer des laboratoires de recherche autonomes. Ces installations dérivent vers le sud, en même temps que le Polarstern, grâce au courant océanique transpolaire.

Cette expédition, inédite par son ampleur, est prévue depuis 2011. À l’époque, il est apparu aux chercheurs qu’il serait impossible de prédire l’évolution de la situation en Arctique sans faire des mesures précises toute l’année. Les scientifiques étudient la formation et la fonte de la banquise, la circulation de la chaleur dans l’océan, les dynamiques de l’écosystème marin, la relation complexe entre les nuages et l’atmosphère.

Par manque de données, les prévisions du GIEC sur l’Arctique sont très imprécises. Or, le pôle Nord se réchauffe quatre fois plus vite que la moyenne mondiale et ce qui s’y passe a une influence déterminante sur le climat mondial.

En septembre 2020, libéré des glaces, le Polarstern retournera en Allemagne et retrouvera Bremerhaven, son port d’attache.

Source : MOSAiC.

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The Multidisciplinary Drifting Observatory for the Study of Arctic Climate (MOSAiC) expedition has not been the subject of special media editions. It is, however, the largest ever organised in the Arctic. On September 20th, 2019, the Polarstern – polar star – flagship of the Alfred Wegener Institute weighed anchor in the port of Tromsø (Norway), to reach the heart of the Arctic Ocean and to make scientific measurements there. The mission involves 600 researchers from seventeen countries. Once there, the Polarstern got caught in the ice and drifted south.
The ship is perfectly suited to this type of expedition. It is one of the most efficient polar research vessels in the world. The Polarstern is capable of being operational in ice during the Arctic winter thanks to its double-walled steel hull and 20,000 horsepower. She is capable of breaking 1.50 meter thick ice and overcoming thicker ice by ramming. She can withstand temperatures down to -50°C. Alongside the 50 crew members, around fifty scientists are carrying out research on 5 main areas of interest (atmosphere, ocean, sea ice, ecosystem, biogeochemistry) as part of the MOSAiC expedition. In addition, the Polarstern has various vehicles (helicopters, snowmobiles, etc.) on board, allowing researchers to take measurements and collect data that is regularly recorded, saved and transmitted using an advanced computer system.
According to its leader, the goal of the MOSAiC expedition is to « better understand the Arctic climate system […] Being voluntarily trapped by the ice is the only way to […] measure for a whole year.  »
The scientific team is renewed every two months; successors, routed by Russian, Chinese and Swedish icebreakers, also provide part of the supply.
From the start of the mission, the scientists took advantage of the few hours of daily light to set up autonomous research laboratories. These installations drift south, at the same time as the Polarstern, thanks to the oceanic transpolar current.
This expedition, unprecedented in size, has been planned since 2011. At the time, it appeared to researchers that it would be impossible to predict the evolution of the situation in the Arctic without making precise measurements all year round. Scientists are studying the formation and melting of the icefield, the circulation of heat in the ocean, the dynamics of the marine ecosystem, the complex relationship between clouds and the atmosphere.
Due to a lack of data, the IPCC forecast for the Arctic is very imprecise. However, the North Pole is warming four times faster than the world average and what is happening there has a decisive influence on the global climate.
In September 2020, freed from the ice, the Polarstern will return to Germany and find Bremerhaven, her home port.
Source: MOSAiC.

Le Polarstern (Source: Alfred Wegener Institute)

Un avenir de forte chaleur // A future of intense heat

Les études scientifiques se succèdent et arrivent toutes à la même conclusion: il va faire de plus en plus chaud. La dernière a été réalisée par une équipe internationale d’archéologues, d’écologistes et de climatologues. Publiée le 4 mai 2020 dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), elle nous prévient que si le réchauffement climatique se poursuit au rythme actuel, la chaleur qui affectera dans les prochaines décennies de ce siècle certaines parties du monde fera apparaître des conditions de vie « pratiquement invivables » pour près de 3 milliards de personnes.
Les auteurs de l’étude expliquent que d’ici 2070, une grande partie de la population mondiale vivra probablement dans des conditions climatiques «plus chaudes que les conditions jugées propices à l’épanouissement de la vie humaine». À moins que les émissions de gaz à effet de serre soient réduites, les températures moyennes dépasseront la «niche climatique» dans laquelle les humains ont vécu agréablement pendant 6 000 ans.
Cette «niche climatique» correspond à des températures annuelles moyennes d’environ 11 à 15 degrés Celsius. Les chercheurs ont découvert que la plupart du temps les populations ont vécu dans ces conditions climatiques depuis plusieurs milliers d’années. Ils montrent que si rien ne change, la position géographique de cette «niche» de température changera davantage au cours des 50 prochaines années qu’elle ne l’a fait au cours des 6 000 dernières années.
Le scénario présenté par la nouvelle étude pour les prochaines décennies suppose des concentrations atmosphériques élevées de gaz à effet de serre. La combustion de combustibles fossiles continuera à libérer des gaz tels que le dioxyde de carbone et le méthane dans l’atmosphère et les océans de la Terre
Selon la nouvelle étude, d’ici 2070, une partie substantielle de l’humanité sera exposée à des températures annuelles moyennes plus chaudes que presque partout aujourd’hui. Ces conditions climatiques extrêmement chaudes ne touchent actuellement que 0,8% de la surface de la Terre, principalement des régions chaudes comme le désert du Sahara. D’ici 2070, ces conditions extrêmes pourraient concerner 19% de la superficie de notre planète. Cela inclut de grandes parties de l’Afrique du Nord, du Moyen-Orient, du nord de l’Amérique du Sud, de l’Asie du Sud et de certaines parties de l’Australie.
Dans de vastes régions de la planète, les températures atteindraient des niveaux difficilement supportables et elles ne se refroidiraient plus. Cela aurait des effets directs dévastateurs, mais rendrait également les sociétés moins capables de faire face aux crises futures comme les nouvelles pandémies. La seule chose qui puisse empêcher que cela se produise est une réduction rapide des émissions de carbone.
Par leurs calculs, les chercheurs montrent que chaque degré de réchauffement au-dessus des niveaux actuels rejette environ un milliard de personnes en dehors de la niche climatique. Par conséquent, il est important d’insister dès maintenant sur la nécessité d’une réduction des émissions de gaz à effet de serre et de mettre en avant les conséquences humaines avant les intérêts monétaires.
Source: PNAS.

Dans la lignée de ce réchauffement extrême qui nous attend, il est bon de noter que la température a atteint 35,4°C le lundi 4 mai 2020 à Cambo-les-Bains (Pyrénées-Atlantiques). Météo-France indique que jamais cette barre n’avait été atteinte aussi tôt dans l’année en France. De plus, il n’a jamais fait aussi chaud à cette période de l’année sur une période de dix jours.

Le précédent record était détenu par Saint-Martin-de-Hinx (Landes) avec 35,1°C le 10 mai 2012, donc toujours pendant la dernière décennie.

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Scientific studies follow one another and all come to the same conclusion: the Earth’s climate will get hotter and warmer. The latest research was carried out by an international team of archaeologists, ecologists and climatologists. Published on May 4th, 2020 in the journal Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), it warns us that if global warming continues at the current rate, the heat that will be coming later this century in some parts of the world will bring « nearly unlivable » conditions for up to 3 billion people.

The authors predict that by 2070 much of the world’s population is likely to live in climate conditions that are « warmer than conditions deemed suitable for human life to flourish. » Unless greenhouse gas emissions are curtailed, average annual temperatures will rise beyond the climate « niche » in which humans have thrived for 6,000 years.

That « niche » is equivalent to average yearly temperatures of roughly 11 to 15 degrees Celsius. The researchers found that people have mostly lived in these climate conditions for several thousand years. They show that if nothing changes, the geographical position of this temperature niche will shift more over the coming 50 years than it has moved in the past 6,000 years.

The future scenario in the new study is one in which atmospheric concentrations of greenhouse gases are high. The burning of fossil fuels releases gases such as carbon dioxide and methane into Earth’s atmosphere and oceans.

According to the new study, by 2070 a substantial part of humanity will be exposed to average annual temperatures warmer than nearly anywhere today. These brutally hot climate conditions are currently experienced by just 0.8% of the global land surface, mostly in the hottest parts of the Sahara Desert, but by 2070 the conditions could spread to 19% of the Earth’s land area. This includes large portions of northern Africa, the Middle East, northern South America, South Asia, and parts of Australia.

Large areas of the planet would heat to barely survivable levels and they would not cool down again. Not only would this have devastating direct effects. It would also leave societies less able to cope with future crises like new pandemics. The only thing that can stop this happening is a rapid cut in carbon emissions.

The researchers’ computations show that each degree warming above present levels corresponds to roughly one billion people falling outside of the climate niche. As a consequence, it is important to express right now the benefits of curbing greenhouse gas emissions in something more human than just monetary terms.

Source: PNAS.

Photo : C. Grandpey

Malgré le confinement, les concentrations de CO2 ne cessent d’augmenter // Despite the lockdown, CO2 concentrations keep increasing

Comme je l’ai indiqué précédemment, si les émissions de CO2 (dioxyde de carbone) ont décliné pendant la période de confinement, les concentrations dans l’atmosphère n’ont pas été dans ce sens ; elles ont même augmenté et ont atteint un nouveau record le 2 mai 2020, avec 417,37 ppm (parties par million). C’est la concentration dans l’atmosphère enregistrée par l’observatoire du volcan Mauna Loa sur l’île d’Hawaii. Vous pourrez consulter les relevés sur le site web de la Scripps Institution of Oceanography et voir la Courbe de Keeling qui montre les variations de concentrations de CO2 depuis 1958.Vous constaterez que la quantité de ce gaz dans l’atmosphère augmente régulièrement  et que les mises en garde des scientifiques ne servent à rien.

Depuis la révolution industrielle, nous sommes passés de 280 ppm à  417 ppm au début du mois de mai. La baisse importante des émissions enregistrées ces dernières semaines n’a finalement eu quasiment aucun effet sur la concentration, autrement dit l’épaisseur totale de CO2 dans l’atmosphère. Cette épaisseur de CO2 autour de notre planète est un peu comme la couche d’isolation autour d’un bâtiment ; si on l’augmente, il fait plus chaud à l’intérieur. Si on cesse de l’augmenter, il ne fait pas moins chaud pour autant. Cela veut simplement dire que la température va arrêter d’être un peu plus élevée.

Aujourd’hui, nous émettons près de deux fois plus que ce que les systèmes naturels peuvent absorber. Si on regarde la Courbe de Keeling, on constate que la valeur de la concentration de CO2 a augmenté de près de 50% par rapport à l’ère préindustrielle (de 280 ppm à 417 ppm). Si on voulait retrouver le climat qui a longtemps été celui de référence pour l’agriculture et les écosystèmes, il faudrait retomber aux alentours de 350 ppm Cela permettrait de maintenir une hausse de température d’environ 1 degré Celsius au-dessus du niveau préindustriel. La seule solution pour retrouver une telle valeur est d’arrêter d’émettre de plus en plus de CO2 chaque année.

Au vu des derniers chiffres, les climatologues doutent fort de la capacité des états à atteindre les objectifs de l’Accord de Paris sur le climat.

Source : RTBF.

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As I put it earlier, while CO2 (carbon dioxide) emissions declined during the lockdown period, atmospheric concentrations increased and reached a new record on May 2nd, 2020, with 417.37 ppm (parts per million). This is the concentration in the atmosphere recorded by the Mauna Loa observatory on the island of Hawaii. You can see the readings on the website of the Scripps Institution of Oceanography, and observe the Keeling curve which shows the variations in CO2 concentrations since 1958. They are constantly inceasing and the scientists’ warning are useless.
Since the industrial revolution, CO2 concentrations have increased from 280 ppm to 417 ppm at the beginning of May 2020. The significant drop in emissions in recent weeks had almost no effect on the concentration, in other words the total thickness of CO2 in the atmosphere. This thickness of CO2 around our planet is a bit like the layer of insulation around a building; if you increase it, it’s warmer inside. If you stop increasing it, it’s not less hot. It just means that the temperature will stop being a little higher.
Today, we emit almost twice as much as natural systems can absorb. If we look at the Keeling Curve, we see that the value of the CO2 concentration has increased by almost 50% compared to the pre-industrial era (from 280 ppm to 417 ppm). If we wanted to return to the climate that has long been the reference for agriculture and ecosystems, we would have to fall back to around 350 ppm. This would allow a temperature increase of about 1 degree Celsius above the pre-industrial level. The only solution to retrieve such a value is to stop emitting more and more CO2 every year.
In light of the latest figures, climatologists have serious doubts about the ability of states to achieve the goals of the Paris Climate Agreement.
Source: RTBF.

Courbe de Keeling et concentration de CO2 le 5 mai 2020