L’intelligence artificielle pénètre peu à peu les sciences du climat
Les séminaires consacrés au recours à l’intelligence artificielle, et surtout à l’apprentissage machine, pour la prévision météorologique se multiplient.
L’eau, entre excès et pénurie
Un simple coup d’œil à une carte suffit pour constater que les peuplements humains se concentrent dans les zones bien pourvues en eau, où ils profitent des pluies, des rivières, ou de nappes phréatiques bien approvisionnées. Cependant, la population mondiale a considérablement augmenté au cours des dernières décennies, en même temps que la consommation en eau des individus s’est accrue. La demande croissante qui en résulte peut elle être satisfaite sous un climat en évolution, sous lequel l’atmosphère, plus chaude que par le passé, transporte davantage de vapeur d’eau ? Dans un rapport publié en janvier dernier, le directeur de l’Université des Nations unies pour l’eau, l’environnement et la santé, alertait sur la gravité des menaces qui pèsent sur l’eau douce au niveau mondial. Déjà, en 1974, prévoyant des tensions sur la disponibilité de l’eau, René Dumont, premier candidat écologiste à l’élection présidentielle, faisait campagne en déclarant "Je bois devant vous un verre d'eau précieuse". Depuis, des régions du globe ont été touchées par des périodes de sécheresse sévère, mais d’autres (ou parfois : les mêmes) l’ont été par des inondations dévastatrices.
Entre l’évaporation des océans au départ du cycle, et le retour par les estuaires, les voies empruntées par l’eau sont multiples et très variables selon les régions, et toutes les échelles de temps. Dans ces conditions, entre les eaux souterraines, les prélèvements qu’on y opère, les précipitations, les cycles évapotranspiration - pluie et l’écoulement vers la mer, pour la plupart assez mal connus, les bilans d’eau sont difficiles à établir avec précision. Comprendre le destin de l’eau qui ruisselle est un point compliqué : dire que les sols deviennent plus tassés et que l’eau s’y infiltre moins facilement est vrai localement, mais il ne faut pas généraliser hâtivement des schémas locaux. Après plusieurs années de sécheresse sur une grande partie de la France, l’hiver que nous venons de connaître a été marqué par des pluies très abondantes et des crues importantes dans plusieurs régions. L’intérêt du public se tourne surtout vers les conditions locales, qui sont soumises à une forte variabilité, et les résultats de nos modèles climatiques y sont souvent mis en défaut. Mais ces modèles sont réalistes au niveau global, et c’est dans ce cadre qu’on informe sur les conséquences du changement climatique. A condition de ne considérer que le niveau global, ces informations se sont trouvées de plus en plus justes au fur et à mesure des années. Aider le public à comprendre cette complexité est une tâche difficile et nous saluons le talent de Françoise Vimeux, souvent appelée en cas de catastrophe à intervenir auprès des médias, pour transmettre et expliquer les messages sur le changement climatique à l’attention du grand public. Sa récente conférence sur l’agriculture face aux ressources en eau au Bureau Des Longitudes (pas encore mise en ligne) a été remarquable.
Autour de l’accès à l’eau, des usages et des réglementations
Il est fréquent que des tensions sociétales se manifestent autour de l’accès à l’eau Très souvent, la distribution de l’eau est confiée à des sociétés de fermage qui gèrent les réseaux de distribution et d’assainissement sur la base de contrats d’une durée assez longue, typiquement de 15 à 25 ans, ces réseaux cependant restent la propriété des collectivités territoriales, et lorsque tôt ou tard apparaissent des défaillances dans ces réseaux, les sociétés de fermage en font porter la responsabilité aux collectivités propriétaires des réseaux, et vice versa : c’est souvent le cas dans les îles particulièrement exposées aux sécheresses et aux cyclones. La diversité des modes de gestion explique en grande partie les différences du prix de l’eau d’une région à une autre.
L’arbitrage de l’état ne mène pas toujours aux meilleures solutions. Récemment, le Conseil d’État vient d’invalider un arrêté du gouvernement qui autorisait l’aménagement de plans d’eau dans les zones humides (en fait, la plupart du temps, des retenues collinaires destinées à l’irrigation du maïs) au titre que cet arrêté était « contraire aux principes de non régression en matière de protection de l’environnement ». S’il fait jurisprudence, les lois Duplomb pourraient être invalidées.
De plus en plus, et surtout dans les pays où les pluies sont insuffisantes pour satisfaire les besoins, des régions ou des villes ont recours à la désalinisation de l’eau de mer. C’est notamment le cas dans le nord du Chili où les ressources en eau qui viennent des glaciers tendent à s’épuiser. Dans cette région riche en salpêtre et en cuivre, qui est la principale ressource économique du Chili, la gestion des ressources en eau (qui inclut de l’eau du bassin versant de Bolivie captée par les Chiliens pour ces activités minières) est classée secret défense. Pour alimenter Antofagasta, on a d’abord utilisé de l’eau polluée par de l’arsenic, comme c’est souvent le cas dans les terrains miniers. La dessalinisation de l’eau de mer fournit une eau d’excellente qualité, mais avec un coût élevé en énergie pour fournir la pression indispensable, et des rejets de saumure trop près des côtes dont on ne prévoit ni ne mesure les effets. Un projet de tirer parti des conditions qui règnent en profondeur dans la mer pour obtenir à moindre frais l’indispensable pression nécessaire à la dessalinisation est en cours, conduit par nos correspondants de la societé Airaro, basée à Tahiti, en collaboration avec un partenaire norvégien : à sivre,
Un forage à travers un glacier de la calotte antarctique
La hausse du niveau marin tend à soulever les langues glaciaires qui avancent vers l’océan, et par là, à accélérer leur mouvement. Le réchauffement de l’océan tend à accélérer la fonte de ces langues glaciaires. Les processus impliqués s’exercent sous la glace, dans un milieu extrêmement difficile à observer. C’est pourtant ce qu’a entrepris une équipe scientifique du British Antarctic Survey et du Korea Polar Research Institute qui est arrivée au glacier de Thwaites dans l’Antarctique ouest, un immense glacier de la taille de la Grande Bretagne, à l’évolution très rapide. Il est projeté d’y effectuer un carottage de 1000 mètres de profondeur qui doit arriver jusqu’à l’eau sous-jacente pour y mettre en place des capteurs afin d’étudier les propriétés et les mouvements de cette eau. Il ne s’agit pas de l’eau vieille de millions d’années située sous la calotte antarctique et qu’il ne faut surtout pas polluer, car elle est restée isolée de toute contamination depuis des centaines de milliers d’années, mais de l’eau de mer de l’Océan Antarctique. Les grands forages des années 90 pour l’étude des variations de l’atmosphère au cours des dernières glaciations ont respecté cet interdit et se sont arrêtés avant d’atteindre l’eau fossile.
Retirer du gaz carbonique de l’atmosphère, vraiment ?
le projet NACRE dans le bassin industriel de Lacq, ambitionne de produire des agrocarburants, à partir de biomasse forestière et agricole. Il se présente comme La première bioraffinerie lignocellulosique basée sur une technologie française nommée Futurol. L’éthanol produit serait surtout destiné au transport aérien. Les projets de production de carburant à partir de biomasse provoquent des levées de boucliers à cause du manque d’efficacité et des abus financiers qui les accompagnent trop souvent. L’exemple le plus fameux est celui de l’usine de Gardane, qui devait être alimentée à partir de matière organique d’origine locale, dans les forêts du Sud Est de la France, et qui bénéficiait de financements de fonds vert, et de fonds européens. Or, il a été découvert qu’une part importante (plus de 60%) du bois traité dans cette usine était importé du Brésil ! Le bilan carbone de NACRE soulève des inquiétudes et devrait être évalué solidement. Il faut pour cela une validation que seul le COFRAC, organisme public, peut organiser de manière rigoureuse.
Les projets visant à retirer du gaz carbonique de l’atmosphère sont divers. Un forme souvent proposée consiste à réduire la pression partielle de gaz carbonique dans l’eau de mer (et par là, à stimuler le puits océanique de CO2) en augmentant l’alcalinité de l’eau de mer par l’addition de chaux. Cela serait un très bon procédé si la production de chaux n’était pas aussi énergivore, et émettrice de gaz carbonique ! Vigilance...
Le vortex polaire et la persistance du temps
Nous avons souvent évoqué la tendance à l’accentuation de la sinuosité du jet polaire, due à la diminution de la différence de température entre l’air tropical et l’air polaire, ce dernier se réchauffant plus rapidement. Une étude récente montre que la persistance d’un type de temps, quel qu’il soit, a augmenté aux latitudes moyennes au cours des dernières décennies, et que, au moins pour certains phénomènes, ceci s’explique par l’augmentation de la sinuosité du jet polaire qui ralentit la circulation d’ouest moyenne et la propagation des ondes. Ainsi, les vagues de froid et de chaleur persistent plus longtemps (c’est le cas par exemple de la pluie quasi ininterrompue de janvier dernier, qui a fait suite à des conditions anormalement sèches au cours des trois années précédentes). Monter une expérience de modélisation sur cette question n’est toutefois pas facile, et n’a pas encore été fait.
2026 : El Niño ou pas ?
Les épisodes dits « El Niño » qui se manifestent par un réchauffement de l’océan et un effondrement des vents alizés dans le Pacifique est, marquent des pics dans l’augmentation de la température moyenne globale, comme ce fut le cas en 2016 et en 2023. La probabilité d'un tel épisode en 2026 augmente. Il pourrait se déclarer en fin d’année. L’indice El Niño était jusqu’à présent calculé par rapport à une température moyenne du Pacifique équatorial calculée sur une période passée fixe. Or, cette température moyenne fixe ne tient pas compte du changement climatique, et il convient donc de lui substituer une moyenne glissante. Ce changement était en discussion depuis quelque temps et a enfin été adopté. Ceci, bien entendu, n’a aucun impact sur la prévision du phénomène.