Le mercure grimpe, les records de température tombent. Le Texas, la Louisiane et le Mexique sont actuellement en proie à une vague de chaleur mortelle, avec des températures atteignant 45,5 degrés Celsius. Cette situation met à rude épreuve le réseau électrique, causant des pannes au moment où la climatisation est la plus nécessaire. Les scientifiques affirment que ces records s’alignent avec leurs prévisions sur le changement climatique et préviennent que d’autres canicules sont à venir.
Les vagues de chaleur comme celle que nous vivons actuellement sont plus complexes qu’il n’y paraît. Elles représentent une menace pour la santé publique, exacerbent les inégalités, provoquent l’effondrement des infrastructures et amplifient d’autres problèmes liés au réchauffement climatique. Avec un important phénomène El Niño en cours dans l’océan Pacifique, 2023 pourrait être l’une des années les plus chaudes jamais enregistrées. Mais avec la hausse continue des températures moyennes mondiales, d’autres records sont sur le point de tomber.
Les vagues de chaleur, comment ça marche ?
L’extrême chaleur peut sembler moins dramatique que les ouragans ou les inondations, mais le National Weather Service l’a qualifiée de phénomène météorologique le plus meurtrier aux États-Unis au cours des 30 dernières années, en moyenne. Ce qui compte comme une vague de chaleur est généralement défini par rapport aux conditions météorologiques locales, avec des températures soutenues dans le 90e à 95e percentile de la moyenne dans une zone donnée. Ainsi, le seuil pour une vague de chaleur à Tucson est plus élevé que le seuil à Seattle.
Pendant l’été dans l’hémisphère nord, la moitié nord de la planète est inclinée vers le soleil, ce qui augmente les heures de clarté et réchauffe l’hémisphère. L’impact de cette exposition supplémentaire au rayonnement solaire est cumulatif, c’est pourquoi les températures atteignent généralement leur pic plusieurs semaines après le jour le plus long de l’année.
Au milieu de l’augmentation générale des températures en été, la météorologie peut pousser ces chiffres à des extrêmes. Les vagues de chaleur commencent par un système de haute pression (également connu sous le nom d’anticyclone), où la pression atmosphérique au-dessus d’une zone s’accumule. Cela crée une colonne d’air descendante qui se comprime, se réchauffe et se dessèche souvent. L’air descendant agit comme un dôme de chaleur, piégeant la chaleur latente déjà absorbée par le paysage. Le système de haute pression repousse également les courants d’air frais et rapides et éloigne les nuages, ce qui donne au soleil une ligne de vue dégagée vers le sol.
Le sol – terre, sable, béton et asphalte – cuit alors au soleil, et pendant les longues journées et les courtes nuits d’été, l’énergie thermique s’accumule rapidement et les températures augmentent. Les vagues de chaleur sont particulièrement courantes dans les régions déjà arides, comme le sud-ouest désertique, et en altitude où les systèmes de haute pression se forment facilement. L’humidité du sol peut atténuer les effets de la chaleur, tout comme la transpiration peut refroidir le corps. Mais avec si peu d’eau dans le sol, dans les voies d’eau et dans la végétation, il n’y a pas grand-chose pour absorber la chaleur à part l’air lui-même.
Les vagues de chaleur menacent le réseau électrique
Mais la chaleur extrême peut aussi s’accumuler dans des endroits qui ont beaucoup d’humidité. En fait, pour chaque degré Celsius que l’air se réchauffe (1,8 degré Fahrenheit), il peut absorber environ 7 % d’eau en plus, ce qui peut créer une combinaison dangereuse de chaleur et d’humidité. Les zones urbaines exacerbent encore ce réchauffement. Les routes, les parkings et les bâtiments recouvrant les paysages naturels, des villes comme Los Angeles et Dallas finissent par absorber plus de chaleur que leur environnement et peuvent devenir jusqu’à 20 degrés Fahrenheit plus chaudes. C’est un phénomène connu sous le nom d’effet d’îlot de chaleur urbain.
Les vagues de chaleur durent généralement environ cinq jours, mais peuvent persister plus longtemps si le système de haute pression est bloqué en place. « Dans certains cas, vous pouvez effectivement voir ces types de schémas se bloquer, et cela peut conduire à des vagues de chaleur qui durent beaucoup plus longtemps », a déclaré Karen McKinnon, professeure adjointe d’environnement et de durabilité à l’Université de Californie à Los Angeles.
Le changement climatique aggrave les vagues de chaleur
Il peut être difficile de déterminer comment un événement météorologique spécifique a été influencé par le changement climatique, mais les scientifiques ont développé ces dernières années des modèles et des expériences pour déterminer à quel point la consommation d’énergies fossiles par l’humanité aggrave les catastrophes individuelles. C’est une sous-branche de la climatologie connue sous le nom de science de l’attribution, et la chaleur extrême en est l’exemple classique.
« Les vagues de chaleur étaient en fait les événements extrêmes autour desquels la science de l’attribution a été développée », a déclaré Jane W. Baldwin, chercheuse postdoctorale à l’Observatoire de la Terre Lamont-Doherty de l’Université Columbia. « Presque tous les types de mesures liées aux vagues de chaleur que vous pouvez imaginer s’aggravent et sont prévus pour s’aggraver. »
Le changement climatique rend les événements de chaleur extrême plus sévères
Le changement climatique causé par les gaz à effet de serre issus de la combustiondes combustibles fossiles est sur le point de rendre les vagues de chaleur plus longues, plus intenses et plus fréquentes. Il faut du temps pour que la poussière retombe sur les vagues de chaleur d’un moment donné, pour permettre aux scientifiques d’évaluer à quel point les humains ont contribué au problème.
Mais les chercheurs qui étudient les événements passés et d’autres parties du monde ont déjà constaté que les humains portent une grande part de responsabilité. Après une vague de chaleur en été 2019 qui a été imputée à 2 500 décès en Europe de l’Ouest, une étude a révélé que le changement climatique avait rendu la chaleur cinq fois plus probable qu’elle ne l’aurait été dans un monde qui n’avait pas réchauffé. Les vagues de chaleur dans l’océan sont devenues 20 fois plus probables à mesure que les températures moyennes ont augmenté. Et les chercheurs ont signalé que la vague de chaleur de 2020 en Sibérie était 600 fois plus probable en raison du changement climatique que sans.
Le mécanisme est simple : la combustion des combustibles fossiles ajoute des gaz à effet de serre à l’atmosphère, ce qui piège plus d’énergie thermique et fait monter les températures moyennes – ce qui, à son tour, fait également monter les températures extrêmes.
Cette chaleur n’est cependant pas répartie de manière égale. Les températures nocturnes augmentent plus rapidement que les températures diurnes. « En général, depuis le début des relevés en 1895, les températures minimales nocturnes d’été se réchauffent à un rythme près de deux fois plus rapide que les températures maximales de l’après-midi pour les États-Unis, et les 10 températures minimales d’été les plus chaudes ont toutes eu lieu depuis 2002 », selon l’Administration nationale océanique et atmosphérique. Cela peut sérieusement entraver la façon dont les gens font face à la chaleur élevée.
Les effets du réchauffement peuvent varier en fonction de la latitude. Les régions polaires se réchauffent jusqu’à trois fois plus vite que la moyenne planétaire, alimentant les vagues de chaleur dans l’Arctique. En fait, les parties les plus froides de la planète se réchauffent plus rapidement que les endroits plus proches de l’équateur, de sorte que les personnes vivant dans des climats tempérés peuvent connaître certaines des plus grandes augmentations des événements de chaleur extrême. Les parties déjà chaudes du monde deviennent également plus chaudes, les poussant au-delà du domaine de l’habitabilité à certaines périodes de l’année.
Et comme les émissions de gaz à effet de serre générées par l’homme continuent de submerger l’atmosphère – les concentrations de dioxyde de carbone atmosphérique ont récemment atteint un pic à 420 parties par million – les vagues de chaleur devraient devenir plus fréquentes et plus extrêmes.
Les impacts des vagues de chaleur varient en fonction de la localisation,de la santé et même du revenu d’une personne
Bien qu’il y ait un débat sur l’impact sur la santé publique entre la chaleur extrême et le froid extrême, il est clair que les températures élevées ont un coût énorme en termes de santé et d’économie. Les vagues de chaleur ont des effets majeurs sur la santé, directs et indirects : la chaleur extrême a causé en moyenne 138 décès par an aux États-Unis entre 1991 et 2020, selon le National Weather Service. Les températures élevées augmentent la probabilité d’épuisement dû à la chaleur et de coup de chaleur. Elles peuvent augmenter la pression artérielle, rendre certains médicaments moins efficaces et aggraver les conditions neurologiques comme la sclérose en plaques.
La pollution de l’air s’aggrave également à mesure que les températures augmentent, accélérant la formation de dangers comme l’ozone. Ces polluants exacerbent à leur tour les problèmes cardiaques et pulmonaires.
La hausse des températures nocturnes est particulièrement préoccupante pour la santé publique. Sans un refroidissement important pendant la nuit, les personnes vivant une vague de chaleur subissent un stress thermique cumulatif plus élevé, augmentant les risques de problèmes tels que la déshydratation et perturbant le sommeil, ce qui peut aggraver encore l’épuisement et le stress dus aux températures élevées.
En plus de la chaleur, un autre facteur important à considérer pour la santé humaine est l’humidité. La quantité d’humidité dans l’air affecte la capacité de la sueur à s’évaporer du corps et à le refroidir. Dans certaines parties du monde, comme le sud-ouest des États-Unis, les vagues de chaleur sont devenues plus sèches. Mais dans d’autres régions comme le golfe Persique et l’Asie du Sud, les températures plus élevées augmentent plutôt l’humidité.
Les outils utilisés pour faire face à la chaleur sont également stressés par celle-ci
Les centrales électriques, qui fournissent de l’électricité pour tout, des réfrigérateurs aux climatiseurs, ont elles-mêmes besoin d’être refroidies, et elles deviennent moins efficaces à mesure que le temps se réchauffe. Les lignes électriques ont des capacités plus faibles sous une chaleur extrême, et le matériel comme les transformateurs connaît plus de défaillances. Si suffisamment de stress s’accumule, le réseau électrique peut s’effondrer juste au moment où les gens ont le plus besoin de refroidissement. Les perturbations de l’alimentation se répercutent alors sur d’autres infrastructures, comme l’assainissement de l’eau, les pompes à carburant et les transports publics.
Nous manquons de temps pour agir
Tout cela signifie que les vagues de chaleur vont devenir un fait de vie de plus en plus impactant et coûteux à travers le monde – des impacts directs sur la santé aux contraintes sur l’infrastructure.
Mais comme les humains portent une grande part de responsabilité dans l’aggravation des vagues de chaleur, ils ont également le pouvoir de les atténuer. Les efforts pour réduire les émissions de gaz à effet de serre peuvent aider à freiner le réchauffement climatique et à réduire la fréquence et l’intensité des vagues de chaleur. Cependant, le temps presse. Les scientifiques préviennent que nous avons une fenêtre de temps limitée pour agir avant que les effets du changement climatique ne deviennent irréversibles.
