C’est une question à 135 millions. Pas en euros, dollars ou roubles, mais 135 millions de personnes. La population qui réside aujourd’hui dans la partie occidentale et centrale du Sahel, du Sénégal au Soudan. Une population dont l’alimentation provient pour l’essentiel des productions agricoles et de l’élevage dans cette bande de terres qui forme la « bordure » – Sahel en arabe – du Sahara. Or, cette production alimentaire dépend presque exclusivement de l’apport en eau de pluie lors de la mousson, durant l’été. Le reste de l’année, le ciel est beau, bleu et sec. Question : la mousson africaine sera t-elle affectée par le changement climatique provoqué par nos émissions massives de gaz à effet de serre ? Un article paru dans les PNAS, la revue de l’Académie nationale américaine des sciences, (1) y apporte une réponse nouvelle et très inquiétante.

La controverse scientifique

Jusqu’à présent, cette question laisse perplexe les climatologues. Leur seul moyen disponible pour s’attaquer au sujet consiste à simuler sur ordinateur le climat futur, en le soumettant à différents niveaux de concentration en gaz à effet de serre. Lorsque les réponses données par les modèles et les ordinateurs sont convergentes, elles sont jugées « robustes ». Mais lorsqu’elle diffèrent, voire divergent carrément, le doute demeure. C’est le cas pour la mousson africaine. Certains modèles prévoient une meilleure mousson, montant plus au nord et provoquant des pluies plus abondantes qu’aujourd’hui. Mais d’autres affichent l’inverse, des pluies qui remontent moins au nord, et sont moins abondantes. Impossible, alors, de conseiller aux populations et gouvernements de ces pays une stratégie de long terme fondée sur une anticipation du futur climatique. Cas d’école où l’incertitude ajoute au risque climatique en interdisant une stratégie d’adaptation.

Trancher la controverse entre ces modélisations sera difficile. L’affaire est très complexe puisqu’il s’agit pour l’essentiel de comprendre l’évolution de la circulation atmosphérique durant l’été dans la région. Une circulation qui dépend de nombreux facteurs, dont certains lointains, situés au nord de la planète. Or, de nombreux climatologues sont persuadés que l’une des faiblesses de tous ces modèles réside dans leur sous-estimation des transformations que vont subir les zones polaires. Et en particulier l’ampleur et la rapidité de la fonte des calottes, du Groenland surtout. Les observations des 15 dernières années, rendues plus précises par les satellites d’altimétrie et de gravimétrie, ont en effet montré que la perte de glace du Groenland est bien plus rapide que celle prévue par les simulations numériques. Rien de mystérieux : les modèles ne prennent souvent pas en compte des phénomènes liés à la dynamique des calottes comme la lubrification de leur interface avec la roche qui accélère la marche à la mer des « fleuves » de glaces qui s’y jettent. (ci dessous la perte de glaces vue par le satellite gravimétrique GRACE).

Or, un apport massif d’eau douce et froide dans l’Atlantique Nord titille inévitablement le climatologue averti des fluctuations passées dans la région. En période glaciaire, il y a 15.000 à 100.000 ans par exemple, des décharges massives d’icebergs depuis la calotte recouvrant le Canada (dite Laurentide), ont provoqué des coups de froids violents sur l’Atlantique Nord… accompagnés d’affaiblissements de la mousson africaine, asséchant le Sahel et provoquant l’extension vers le sud du désert saharien. Un phénomène analogue, mais moins intense puisque seule subsiste la calotte du Groenland, peut-il survenir en phase de réchauffement et quelles en seraient les conséquences pour les populations sahéliennes ?

Perte de glaces

Pour mieux estimer ce risque une équipe de climatologues (dont Dimitri Defrance et Gilles Ramstein du LSCE de Saclay) s’est associée à des chercheurs en sciences politiques et humaines, spécialistes du risque climatique, afin d’explorer les conséquences d’un scénario intégrant une perte de glace importante du Groenland. En pratique, il s’agit d’imposer « à la main » aux simulations numériques du climat, fondées sur un scénario d’émissions de gaz à effet de serre en ligne avec le rythme actuel, une perte de glaces allant de l’équivalent de 0,5 mètre à 3 mètres du niveau marin global, explique Dimitri Defrance le premier auteur de l’article. Un coup de pouce concentré sur la période 2020 à 2070. Puis d’observer le comportement de la mousson africaine dans les simulations numériques.

Le résultat est net. En raison de connexions entre le refroidissement de la surface des eaux de l’Atlantique nord, le ralentissement de la circulation profonde de l’océan et les changements qui en résultent dans la circulation atmosphérique, la mousson africaine s’étiole. Si la perte de glace reste en dessous de 0,5 mètre du niveau marin global, on n’observe pas de changement significatif. En revanche, au delà, et dès que la perte correspond à 1 mètre de niveau marin supplémentaire, les simulations prévoient de 20% à 60% de précipitations en moins entre 2030 et 2060 par rapport à la moyenne climatique actuelle. Il y aurait donc un effet de seuil, un peu au delà de 0,5 mètre de contribution au niveau marin de la perte de glace du Groenland.

Ce « coup de pouce » est-il légitime ? Représente t-il mieux que les modélisations plus conservatrice le risque climatique futur ? Il est impossible de le savoir dès aujourd’hui, mais des signes pointent dans cette direction. Selon un article tout juste paru dans Nature climate change, l’accélération de la montée du niveau marin depuis le début des années 1990 – elle passe de 2,2 mm/an à 3,3 mm/an sur cette période – est essentiellement due à la perte de glace du Groenland dont la contribution passe de 5% à 25% du total entre 1993 et 2014. Aussi, étudier la « sensibilité » de modèles numériques – soupçonnés de réagir trop mollement à l’intensification de l’effet de serre – à un tel phénomène devient indispensable, explique Dimitri Defrance.

Un million de km² perdus

Les conséquences en seraient dramatiques pour les populations, ont estimé les chercheurs en sciences humaines (dont François Gemenne et Jean-Paul Vanderlinden) associés aux climatologues dans cette étude originale. L’aire cultivable du Sahel pourrait diminuer de plus d’un million de km² sous l’effet de la diminution de la mousson alors que mil et sorgho, les céréales majeures, feraient face à un besoin en eau accru par les températures en hausse. Mais l’estimation du risque doit anticiper l’évolution démographique de la région, l’une des dernières à afficher des nombres d’enfants par femme allant de 5 à 7 selon les pays. Même si les projections démographiques à un siècle demeurent délicates, l’actuelle pyramide des âges du Sahel ne peut que déboucher sur une augmentation considérable des populations dont l’alimentation dépend de la mousson. Elles pourraient atteindre 360 millions en 2100, le tiers de la population totale du Sahel si l’on suit l’hypothèse haute de l’évolution démographique.

Des populations dont le destin serait alors, malgré de possibles atténuations de la menace par des transformations des pratiques agraires, de migrer. D’abord vers les villes de la région – mais celles du bord de mer seront menacées par la montée du niveau marin. Et donc plus loin, au delà des frontières, en Afrique ou ailleurs. Une migration qui pourrait se compter en dizaines de millions de personnes… similaire au flux de 50 millions d’émigrants entre Europe et Amérique entre 1850 et 1900.

Cette étude ne prétend pas trancher la controverse scientifique initiale souligne Gilles Ramstein. Le doute demeure sur l’avenir de la mousson africaine, l’état de la science climatique ne permet pas de l’anticiper de manière sûre. Elle permet néanmoins de mieux mesurer l’ampleur des menaces que le changement climatique fait peser sur les sociétés en explorant l’un des possibles climatiques. Un possible que les dernières évolutions ont rendu plausible.

(1) Consequences of rapid ice sheet melting on the Sahelian population vulnerability.

Dimitri Defrance, Gilles Ramstein, Sylvie Charbit, Mathieu Vrac, Adjoua Moïse Famien, Benjamin Sultan, Didier Swingedouw, Christophe Dumas, François Gemenne, Jorge Alvarez-Solas, and Jean-Paul Vanderlinden.

Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement, Institut Pierre Simon Laplace, Commissariat à l’Energie Atomique et aux Energies Alternatives – CNRS – Université de Saint-Quentin-en-Yvelines, Université Paris-Saclay; Université Pierre et Marie Curie – CNRS – Institut de Recherche pour le Développement – Muséum National d’Histoire Naturelle, Laboratoire d’Océanographie et du Climat: Expérimentations et Approches Numériques, Institut Pierre Simon Laplace; Laboratoire de Physique de l’Atmosphère, Université Félix Houphouet Boigny, Côte-d’Ivoire; Environnements et Paléoenvironnements Océaniques et Continentaux, CNRS, Université de Bordeaux; Cultures Environnements Arctique Représentations Climat, Observatoire de Saint-Quentin-En-Yvelines, Université Paris-Saclay; The Hugo Observatory, Fonds de la Recherche Scientifique, University of Liège; PalMA Group, Universidad Complutense de

Madrid.

(1) The increasing rate of global mean sea-level rise during 1993-2014, Xianyao Chen et al. Nature climate change 26 juin 2017.