Comment savons-nous qu'il existe un lien entre le changement climatique et les feux de forêt?

Comment nous savons qu'il existe un lien entre le changement climatique et les feux de forêt
Un pompier s'exécute après avoir tenté de sauver une maison à Lakeport, en Californie, où il a subi son plus grand incendie.
AP Photo / Noah Berger

Une fois encore, l'été et l'automne de 2018 dans l'hémisphère nord nous ont valu une épidémie d'incendies majeurs.

Celles-ci brûlent les forêts, les maisons et autres structures, déplacent des milliers de personnes et d'animaux et provoquent des bouleversements majeurs dans la vie des gens. L’énorme fardeau de la simple lutte contre les incendies est devenu une tâche coûtant toute l’année milliards de dollars, encore moins le coût de la destruction.

Le voile de fumée peut s’étendre sur des centaines voire des milliers de kilomètres, affectant la qualité de l'air et la visibilité. À Beaucoup de gens, il est devenu très clair que le changement climatique induit par l'homme joue un rôle majeur en augmentant considérablement le risque d'incendie.

Pourtant, il semble que le rôle du changement climatique soit rarement mentionné dans beaucoup, voire dans la plupart des reportages, sur la multitude d'incendies et de vagues de chaleur. C'est en partie parce que la question de attribution n'est généralement pas clair. L'argument est qu'il y a toujours eu des incendies de forêt et comment pouvons-nous attribuer un incendie de forêt particulier au changement climatique?

En tant que climatologue, je peux dire que ce n'est pas le bon cadrage du problème. Le réchauffement climatique ne provoque pas de feux de forêt. La cause immédiate est souvent la négligence humaine (mégots de cigarettes, feux de camp qui ne sont pas éteints correctement, etc.) ou naturelle, due à la «foudre sèche» dans laquelle un orage produit des éclairs mais peu de pluie. Au contraire, le réchauffement climatique exacerbe les conditions et augmente le risque d'incendie de forêt.

Malgré tout, la complexité et la variabilité sont énormes d’un feu à l’autre, et l’attribution peut devenir complexe. Au lieu de cela, la façon de penser à cela est du point de vue de la science fondamentale - dans ce cas, de la physique.

Le réchauffement climatique se produit

Pour comprendre l’interaction entre le réchauffement climatique et les incendies de forêt, réfléchissez à ce qui se passe sur notre planète.

La composition de l'atmosphère est en train de changer à cause des activités humaines: il y a eu une augmentation plus de 40 du le dioxyde de carbone, principalement due à la combustion de combustibles fossiles depuis les 1800, et plus de la moitié de l’augmentation s’est produite depuis 1985. La concentration de gaz dans l’atmosphère augmente également (gaz de méthane, oxyde nitreux, etc.) des activités humaines. Les taux s’accélèrent et ne diminuent pas (comme on l’espérait avec le Accord de Paris).

Cela conduit à un déséquilibre énergétique pour la planète.

Les flux d'énergie à travers le système climatique (comment nous savons qu'il existe un lien entre le changement climatique et les incendies de forêt)

Les flux d’énergie à travers le système climatique sont illustrés schématiquement par des chiffres sur les valeurs au sommet de l’atmosphère et sur le déséquilibre énergétique net à la surface. Trenberth et al 2009

Les gaz qui retiennent la chaleur dans l'atmosphère agissent comme une couverture et empêchent le rayonnement infrarouge - c'est-à-dire la chaleur de la Terre - de revenir dans l'espace pour compenser le rayonnement continu provenant du soleil. À mesure que ces gaz s'accumulent, une plus grande quantité de cette énergie, principalement sous forme de chaleur, reste dans notre atmosphère. L'énergie augmente la température de la terre, des océans et de l'atmosphère, fait fondre la glace, dégèle le pergélisol et alimente le cycle de l'eau par évaporation.

De plus, nous pouvons estimer le déséquilibre énergétique de la Terre très bien: cela équivaut à environ 1 watts par mètre carré, ou environ 500 térawatts au niveau mondial.

Bien que ce facteur soit faible comparé au flux naturel d’énergie traversant le système, à savoir 240 watts par mètre carré, il est important par rapport à tous les autres effets directs des activités humaines. Par exemple, la production d'électricité aux États-Unis l'année dernière Terawatts 0.46 en moyenne.

La chaleur supplémentaire est toujours le même signe et se répand dans le monde entier. En conséquence, là où cette énergie accumule des matières.

Suivre le déséquilibre énergétique de la Terre

En fin de compte, la chaleur s’accumule dans l’océan - sur 90 pour cent. Cette chaleur ajoutée signifie la l'océan se dilate et le niveau de la mer monte.

La chaleur s'accumule également dans la glace fondante, provoquant la fonte la glace de mer arctique et pertes de glacier au Groenland et en Antarctique. Cela ajoute de l'eau à l'océan, et donc le Hausse du niveau de la mer à partir de là aussi, augmentant à un taux supérieur à 3 millimètres par an, soit plus d’un pied par siècle.

Teneur en chaleur globale de l'océan pour les principaux mètres 2000 de l'océan (Comment nous savons qu'il existe un lien entre changement climatique et feux de forêt)
Teneur en chaleur globale de l'océan pour les premiers mètres 2000 de l'océan, avec des estimations de l'incertitude par région rose.
ScienceAdvances, CC BY-NC

Sur terre, les effets du déséquilibre énergétique sont compliqués par l'eau. Si de l'eau est présente, la chaleur entre principalement en évaporation et en séchage, ce qui nourrit l'humidité des tempêtes, qui produisent plus de chaleur. pluie. Mais les effets ne s'accumulent pas à condition qu'il pleuve par intermittence.

Cependant, dans une période sèche ou sécheresse, la chaleur s'accumule. Premièrement, il assèche les choses, puis deuxièmement, il fait monter la température. Bien sûr, «il ne pleut jamais dans le sud de la Californie», selon le 1970s chanson pop, au moins en été et demi.

Donc, l'eau agit comme le climatiseur de la planète. En l'absence d'eau, les effets thermiques excessifs s'accumulent sur la terre en asséchant tout, en fanant les plantes et en augmentant les températures. Cela entraîne à son tour des vagues de chaleur et un risque accru d'incendies de forêt. Ces facteurs s’appliquent dans les régions de l’ouest des États-Unis et dans les régions où Climats méditerranéens. En effet, bon nombre des incendies de forêt récents se sont produits non seulement à l'ouest des États-Unis, mais également au Portugal, en Espagne, en Grèce et dans d'autres régions de la Méditerranée.

Les conditions peuvent également se développer dans d'autres parties du monde lorsque de puissants dômes météorologiques à haute pression (anticyclones) stagnent, comme cela peut arriver en partie par hasard, ou lorsque les conditions météorologiques, telles que celles établies par La Niña ou El Niño événements (dans différents endroits). On s'attend à ce que ces zones sèches se déplacent d'année en année, mais leur abondance augmente avec le temps, comme cela se produit clairement.

Quelle est l'ampleur de l'effet de déséquilibre énergétique sur les terres? Eh bien, 1 watts par mètre carré sur un mois, s’ils sont accumulés, est équivalent à 720 watts par mètre carré sur une heure; 720 watts équivaut à la pleine puissance dans un petit four à micro-ondes. Un mètre carré correspond à environ 10 pieds carrés. Par conséquent, après un mois, cela équivaut à un four à micro-ondes à puissance maximale par pied carré pendant six minutes. Pas étonnant que les choses prennent feu!

Science d'attribution

Pour revenir à la question initiale des incendies de forêt et du réchauffement de la planète, ceci explique l’argument suivant: il existe une chaleur supplémentaire provenant du changement climatique, et ce qui précède indique à quel point elle est importante.

En réalité, il y a de l'humidité dans le sol et les plantes ont un système racinaire qui la retient et retarde les effets avant de commencer à se flétrir, de sorte qu'il faut généralement plus de deux mois pour que les effets soient suffisamment importants pour préparer pleinement le terrain aux feux de forêt. . Au jour le jour, l’effet est suffisamment faible pour être perdu dans la variabilité météorologique normale. Mais après une période sèche de plus d'un mois, le risque est nettement plus élevé. Et bien sur le température moyenne globale de la surface est également en hausse.

«Nous ne pouvons pas attribuer un seul événement au changement climatique» est depuis longtemps une devise des climatologues. Il a récemment modifié, toutefois.

Comme dans l'exemple des feux de forêt, on s'est rendu compte que les climatologues pourraient peut-être déclarations utiles en supposant que les événements météorologiques eux-mêmes sont relativement peu affectés par le changement climatique. C'est une bonne hypothèse.

En outre, les climatologues ne peuvent affirmer que les événements extrêmes sont dus au réchauffement de la planète, car cette question est mal posée. Cependant, on peut dire qu'il est fort probable qu'ils n'auraient pas eu des impacts aussi extrêmes sans le réchauffement climatique. En effet, tous les phénomènes météorologiques sont affectés par le changement climatique car l'environnement dans lequel ils se produisent est plus chaud et plus humide qu'il ne l'était.

En particulier, en se concentrant sur Déséquilibre énergétique de la TerreDe nouvelles recherches devraient permettre de mieux comprendre ce qui se passe, pourquoi et ce qu’elle implique pour l’avenir.La Conversation

A propos de l'auteur

Kevin Trenberth, scientifique distingué, Centre national de recherche atmosphérique

Cet article est republié de La Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.

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