Un modèle de supercalcul met en garde contre le prochain bol de poussière américain

Dans le film sur la catastrophe de 2004 Le jour d’après, le monde est subsumé par des conditions météorologiques extrêmes alors qu’un violent effondrement climatique enveloppe l’hémisphère nord de glace et ralentit en quelques jours.

Cependant, un avenir plus probable pourrait être celui des sécheresses du bol de poussière décrites dans le film Interstellar de Christopher Nolan, sorti 10 ans plus tard.

Un modèle climatique développé par des chercheurs des laboratoires nationaux d’Argonne du ministère de l’Énergie prévoit des sécheresses prolongées dans une grande partie des États-Unis, qui seront suivies d’inondations brèves mais dévastatrices. Mais ces événements ne se produiront pas du jour au lendemain.

Au lieu de cela, on prévoit qu’ils se placeront avec une fréquence croissante au cours des 50 prochaines années. Mais même d’ici le milieu du siècle – dans seulement 27 ans – les simulations suggèrent que de grandes parties du Midwest seront dans un état de sécheresse persistante, et l’Ouest américain ne s’annonce pas beaucoup mieux, malgré les récentes tempêtes de pluie qui ont suscité l’espoir de temps plus luxuriants à venir.

Le modèle prévoit des modèles climatiques dans des blocs allant jusqu’à 12 kilomètres carrés – environ 4,6 miles carrés pour ceux qui ne parlent pas métrique – et a été simulé à l’aide de superordinateurs au National Energy Science Computing Center du Lawrence Berkeley National Lab et à l’Argonne Leadership Computing Facility .

Le travail est destiné à aider les législateurs à prendre des décisions éclairées lors de l’élaboration de politiques concernant les sécheresses et les inondations à court terme. Cependant, le travail ne fait que commencer et l’équipe travaille maintenant à améliorer la résolution du modèle à quatre kilomètres carrés (1,5 mile carré) et à utiliser des techniques d’apprentissage automatique pour identifier les problèmes à court et à long terme.

“Maintenant, nous cherchons à mieux comprendre la sécheresse à long terme”, a déclaré Rao Kotamarthi, qui dirige le département des sciences du climat et du système terrestre d’Argonne, dans un article de blog du DoE cette semaine.

Même encore, le groupe a limité la trajectoire à long terme de ces prévisions à 50 ans, en raison du degré élevé d’incertitude inhérente en jeu. “Ce sont des projections. Ce ne sont pas des prédictions”, a déclaré Brandi Gamelin d’Argonne dans le post.

Ce qui ne devrait surprendre personne, c’est que le climat est un système incroyablement complexe avec d’innombrables variables dont il faut tenir compte. C’est l’une des raisons pour lesquelles les prévisions météorologiques à haute résolution sur 10 jours sont si difficiles à obtenir. Cependant, on nous a dit que ceux-ci devraient s’améliorer d’un jour à l’autre.

Lorsqu’il s’agit de prédire les conditions de sécheresse, il y a plus de 50 mesures, y compris la température, les précipitations, l’évapotranspiration qui doivent être prises en compte. Pour contourner cela, les chercheurs d’Argonne ont développé une nouvelle mesure appelée l’indice de sécheresse du déficit de pression de vapeur standard (SVDI), qui est calculé indépendamment des précipitations.

Selon Gamelin, beaucoup assimilent la baisse des précipitations à la sécheresse, mais ce n’est pas toujours un bon indicateur. SVDI permet aux chercheurs de mesurer la demande d’évaporation. Plus il est élevé, plus il y a d’humidité extraite de la végétation et du sol.

Un autre avantage est que le déficit de pression de vapeur est relativement facile à modéliser, selon Kotamarthi.

Cependant, la sécheresse extrême n’est pas la seule chose que les modèles des chercheurs d’Argonne prévoient. Ils prédisent également des périodes de précipitations brèves mais intenses – une caractéristique de nombreuses zones sujettes à la sécheresse – entraînant des inondations importantes.

Selon les chercheurs, le Midwest américain pourrait subir le poids de ces événements météorologiques extrêmes alors que le climat continue de changer. Alors que les précipitations peuvent sembler un sursis aux conditions de sécheresse, les chercheurs notent que lorsque le sol s’assèche, il devient hydrophobe, ce qui le fait repousser l’eau. Ils notent que des phénomènes similaires ont été observés avec des incendies de forêt en Californie.

En fin de compte, les scientifiques espèrent que des modèles améliorés donneront aux décideurs politiques matière à réflexion lorsqu’ils abordent les questions climatiques. ®