Chaleur record : retour sur 2023 et 2024

Été brûlant

À l'échelle mondiale, l'année 2023 a été 1,4 °C plus chaude que la période 1850-1900, considérée comme la période de référence préindustrielle[1]. Les mois d'hiver se réchauffent environ deux fois plus vite que les étés, mais la tendance à la hausse des températures est constante pour toutes les saisons. La NASA a constaté que les températures estivales mondiales sont aujourd'hui, en moyenne, supérieures de 1,1 °C à celles du milieu du XXe siècle (1951-1980), et aux États-Unis, l'augmentation est d'environ 1,4 °C. Même les records de température absolue (non moyennés) ont été largement battus ; septembre 2023 a été « nettement » (en termes climatologiques) plus chaud de 0,7 °C que le précédent record, établi en septembre 2002[2]. Comme nous l'avons évoqué dans des articles précédents, des augmentations apparemment faibles de la température moyenne ont un impact considérable sur la fréquence et l'intensité des événements extrêmes tels que les vagues de chaleur.

Image de la NASA. Une « anomalie de température » désigne l'écart de température par rapport à la moyenne à long terme. L'échelle de température est en degrés Celsius (1 °C = 1,8 °F).

L'humidité a également atteint des niveaux records en 2023, un facteur crucial pour déterminer la tolérance humaine à la chaleur (voir « Thermophysiologie 102 » pour comprendre comment la combinaison de la chaleur et de l'humidité affecte cette tolérance). Dans son rapport annuel sur l'état du climat, l'American Meteorological Society note que la quantité de vapeur d'eau dans l'atmosphère a atteint un niveau record en 2023. Les effets combinés de la chaleur et de l'humidité en 2023 ont entraîné de nouveaux records pour les indices de chaleur humide ; selon certains rapports, ces indices ont doublé d'intensité. L'augmentation du stress thermique lié à l'humidité est essentielle pour comprendre la rapidité avec laquelle les températures extrêmes se rapprochent des limites théoriques du confort et de la survie humains.[3]

Malgré la chaleur record de 2023, les températures estivales de 2024 ont été encore plus élevées. Août 2024 a marqué le quinzième mois consécutif de températures mensuelles record, et le plus chaud enregistré en 175 ans par la NOAA. Cette chaleur d'août s'inscrit dans une tendance de fond : les onze derniers étés consécutifs (de juin à août) ont été les plus chauds jamais enregistrés.

Les températures sont présentées sous forme d'anomalies moyennes pour la période de juin à août. L'échelle de température est donnée en degrés Celsius (1,24 °C = 2,23 °F).

Pourquoi cette récente vague de chaleur ?

Toutes les températures record de ces dernières années ne peuvent être attribuées au changement climatique. El Niño, la phase « chaude » d'un cycle naturel de variations de température dans l'océan Pacifique, est lié à une hausse des températures mondiales. En termes simples, lors des phases El Niño, la chaleur stockée dans l'océan est libérée dans l'atmosphère. De fortes conditions El Niño ont prévalu en 2023-2024, contribuant en partie aux températures record récemment enregistrées à l'échelle mondiale. L'oscillation australe El Niño (ENSO), qui comprend El Niño et sa phase opposée (froide), La Niña, est l'un des principaux facteurs des fluctuations naturelles de la température mondiale. On estime que les conditions El Niño de 2023-2024 ont contribué à hauteur d'environ 0,3 °C à la récente hausse des températures – une contribution non négligeable, mais responsable d'environ 20 % seulement de l'augmentation totale.

Deux autres facteurs non liés au changement climatique ont été examinés afin d'établir leur lien avec les récentes hausses de température. Une réduction récente des aérosols atmosphériques a probablement aussi contribué à cette chaleur record. Les aérosols, de minuscules particules en suspension dans l'air, réfléchissent normalement la lumière du soleil et favorisent la formation de nuages ​​qui bloquent le rayonnement solaire. Ils sont produits, entre autres, par la combustion du carburant utilisé par les navires de haute mer. De nouvelles réglementations visant à réduire la pollution atmosphérique (en particulier le dioxyde de soufre) ont permis de diminuer les émissions du transport maritime international d'environ 80 % depuis 2020. Toutefois, l'impact de cette réduction des aérosols sur l'augmentation de la température mondiale reste faible, ne représentant au maximum que 20 % de la chaleur record de 2023.

D'après les estimations les plus élevées (ce type d'études comporte toujours une part d'incertitude), El Niño et la réduction des aérosols pourraient expliquer à eux deux près de la moitié de la chaleur record enregistrée en 2023. Un troisième facteur possible du réchauffement récent est l'éruption du volcan Hunga Tonga début 2022. La plupart des éruptions volcaniques font baisser les températures mondiales car elles libèrent d'importantes quantités d'aérosols. Cependant, cette éruption, plus puissante que la plus grosse bombe atomique jamais testée, s'est produite en grande partie sous l'eau et a projeté dans la stratosphère un volume d'eau suffisant pour remplir 58 000 piscines olympiques. La vapeur d'eau présente dans l'atmosphère est un gaz à effet de serre[4] qui contribue au réchauffement climatique. Toutefois, les scientifiques ont déterminé que, malgré son ampleur, cette éruption n'a pas contribué au réchauffement de 2023 et 2024.

Explosion de Hunga Tonga, le 15 janvier 2022. Image satellite du catalogue Visible Earth de la NASA.

Pourquoi c'est important

Les étés 2023 et 2024 ont largement dépassé les records de température précédents. Jusqu'en 2022, le réchauffement climatique à long terme était en moyenne d'environ 0,15 à 0,2 °C par décennie. Cependant, ces deux dernières années, la hausse des températures a largement dépassé cette tendance – d'environ 0,3 °C depuis 2022. Une telle augmentation rapide préoccupe fortement les climatologues. Si les températures diurnes fluctuent davantage (pensons à la différence entre le jour et la nuit), la hausse de la température moyenne mondiale révèle l'excédent d'énergie stocké par la planète. Un réchauffement de 0,3 °C nécessite le stockage d'énormes quantités d'énergie – mesurées en zettajoules. Le zettajoule est un concept assez abstrait. Un zettajoule équivaut à 1 000 exajoules. L'exajoule, quant à lui, reste un concept obscur pour la plupart des gens (malheureusement…). À titre de comparaison, la production énergétique mondiale totale en 2023 était d'environ 620 exajoules. (Tout ceci vise à illustrer que le réchauffement récemment mesuré nécessite un apport ou un stockage énorme de chaleur dans l'atmosphère.)

Il est difficile de prédire si le rythme d'augmentation des températures observé ces dernières années se maintiendra ou ralentira à nouveau ; les scientifiques sont partagés. Certaines études montrent que, si les étés 2023 ont été nettement plus chauds que la moyenne, cela ne prouve pas pour autant que le réchauffement climatique se soit accéléré depuis 1970 (plus précisément : la hausse récente se situe dans la marge de variation statistique). D'autres études indiquent que les températures ont augmenté si brutalement en 2023 et 2024 que les modèles de prévision antérieurs pourraient être devenus inutilisables.

La question de ce à quoi il faut s'attendre à l'avenir n'est pas purement théorique. Comme nous l'avons déjà démontré, de faibles hausses de température moyenne entraînent des vagues de chaleur plus fréquentes et plus intenses, ce qui se traduit par des périodes plus longues de phénomènes météorologiques extrêmes. Prenons l'exemple de la Vallée de la Mort, en Californie – l'un des endroits les plus chauds de la planète – où la température a atteint 51,7 °C pendant neuf jours consécutifs en juillet 2024 (avec un pic à 54,1 °C le 7 juillet), provoquant des coupures de courant dans le parc qui ont duré plusieurs jours. Des indices de chaleur estivaux supérieurs à 65,6 °C – proches de la limite thermique à laquelle l'être humain ne peut survivre que quelques heures[5] – ont récemment été enregistrés dans la région du Golfe persique.

Même de faibles hausses de température en dehors des mois d'été habituels peuvent entraîner des chaleurs extrêmes. Cette année, Long Beach, en Californie, a enregistré un nouveau record de température le 6 septembre avec 42,8 °C (108 °F), soit 13,9 °C au-dessus de la moyenne pour cette journée. La Floride et les États du Golfe ont connu une vague de chaleur début mai, avec un indice de chaleur dépassant les 44,4 °C (111 °F). Ces vagues de chaleur précoces sont particulièrement dangereuses car le corps n'a pas eu le temps de s'acclimater progressivement aux températures plus élevées. À l'inverse, des alertes canicule ont été émises dans l'ouest des États-Unis en octobre, avec des températures dépassant les 37,8 °C (99 °F), en plein automne, alors que beaucoup ont déjà installé leurs décorations d'Halloween.

Les vagues de chaleur prolongées ont des répercussions économiques, notamment pour les populations non préparées. La Réserve fédérale de Dallas estime que la croissance du PIB nominal du Texas en 2023 a été réduite de 1 % (soit environ 24 milliards de dollars) en raison des fortes chaleurs[6]. La catastrophe naturelle la plus coûteuse aux États-Unis en 2023 (estimée à 14,5 milliards de dollars) a été une combinaison de sécheresse et de vague de chaleur dans le Sud et le Midwest, qui a affecté la production agricole et a causé 247 décès. L'impact économique de la chaleur et de la sécheresse dépasse le cadre de l'agriculture. Parfois, la baisse du niveau du Mississippi a immobilisé plus de 2 000 cargos, perturbant les chaînes d'approvisionnement en céréales, engrais, gravier et produits chimiques.

Malgré son impact considérable, une simple évaluation économique des vagues de chaleur ne suffit pas à en saisir toute la complexité. La chaleur représente également un défi pour les hommes et les femmes qui protègent nos frontières. Les agents des douanes et de la protection des frontières le long de la frontière sud sont équipés de kits de gestion du stress thermique depuis 2022. Les cas mortels de coup de chaleur et de déshydratation sont fréquents chez les migrants traversant illégalement la frontière – une réalité que l'équipe BORSTAR (Recherche, Traumatisme et Sauvetage) connaît malheureusement bien. Les membres de BORSTAR allient expertise policière et formation médicale, et la plupart des urgences médicales estivales sont liées à la chaleur. Les agents sont également touchés, comme en témoignent les décès tragiques d'Eric Cabral et de Johan Mordan. Parmi les initiatives fédérales visant à lutter contre le stress thermique chez les agents figurent des initiatives législatives bipartisanes au Sénat et à la Chambre des représentants pour adapter les équipements et les politiques à la hausse des températures.

Image : Des agents de BORSTAR portent secours à une personne souffrant d’un malaise lié à la chaleur près de McAllen, au Texas. Photo : Mani Albrecht / Division des communications visuelles du CBP.

La canicule de 2023 et 2024 est un avertissement clair : il faut s’y préparer. Les États-Unis sont mieux préparés à un avenir plus chaud que nombre d’autres pays, grâce à leur capacité d’innovation et d’adaptation. Même si la hausse des températures ne se poursuit pas au même rythme, la tendance reste la même : à la hausse. L’année la plus froide de notre époque est probablement déjà loin derrière nous.

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À propos de l'auteur : Erik est doctorant à l'université Duke, où il étudie les défis que pose la hausse des températures à l'entraînement militaire. Vétéran de l'armée américaine, Erik a servi dans divers climats extrêmes, des déserts du sud-ouest des États-Unis et du Moyen-Orient (49 °C) aux conditions arctiques du centre de l'Alaska (-41 °C).

[1] Des mesures de température suffisamment précises, cohérentes et généralisées sont rarement disponibles avant 1850, bien que certaines études (à juste titre) prétendent avoir des données fiables jusqu'à environ 1750 – mais seulement pour les zones terrestres et certaines régions.

[2] Si les chiffres mentionnés dans cette section semblent contradictoires : la température globale englobe 70 % de la surface terrestre (océans), qui modèrent les fluctuations de température. Les températures terrestres fluctuent davantage (réchauffement et refroidissement plus rapides) et dépendent de facteurs tels que l’utilisation des sols, la topographie et le couvert végétal. Étant donné que nous vivons sur terre, les températures de surface terrestre sont particulièrement importantes.

[3] Le rapport pour 2024 ne sera publié que l’année prochaine. L’AMS définit ici « intensité » comme une anomalie de la température du bulbe humide, similaire à la représentation de la température dans la première figure.

[4] En réalité, la vapeur d'eau contribue à environ la moitié de l'effet de serre terrestre. Sans vapeur d'eau dans l'atmosphère, la Terre serait inhabitable. La concentration de vapeur d'eau atmosphérique est relativement constante et soumise à un cycle continu (par exemple, la pluie) ; elle ne contribue donc pas aux changements climatiques à long terme.

[5] Dans cet article, nous avons examiné les limites thermiques de l'être humain à l'aide de l'indice de température humide. Bien que cet indice tienne également compte de l'humidité, il s'agit d'un indice complètement différent ; la température humide et l'indice de chaleur ne doivent pas être comparés directement en ce qui concerne la tolérance humaine à la chaleur. Une température humide de 65,6 °C serait mortelle pour l'être humain.

[6] Le chiffre d'une baisse de 1 % du PIB provient directement du site web de la Réserve fédérale de Dallas. Cependant, il est précisé que « d'autres calculs suggèrent un effet légèrement inférieur, d'un peu moins de 10 milliards de dollars ». Cela représente tout de même une somme considérable.