La région du Moyen-Orient et de l’Afrique du Nord perd environ 13 milliards de dollars par an en raison de l’augmentation des tempêtes de sable et de poussière. En combinant les enseignements de l’intelligence artificielle et des méthodes durables vieilles de 3000 ans, les chercheurs pourraient être sur la bonne voie pour découvrir comment atténuer les dommages.
Les tempêtes de sable et de poussière causent des dommages aux cultures, à la santé humaine et animale, aux bâtiments et aux infrastructures, et imposent des fermetures pendant plusieurs semaines. Il existe des sources naturelles de ces tempêtes, mais des facteurs induits par l’homme ont également aggravé le problème au cours des dernières décennies.
Hossein Hashemi, professeur agrégé en ingénierie des ressources en eau et au Centre d’études avancées sur le Moyen-Orient de l’Université de Lund, étudie les causes et les tendances depuis plusieurs années.
Ses recherches permettent de mieux comprendre les défis, mais aussi certaines solutions possibles :
« Nous devons aborder ces questions dans une perspective multidisciplinaire, en ajoutant des aspects socio-politiques, économiques et de gestion aux faits techniques et naturels. Il y a beaucoup à apprendre des pratiques traditionnelles qui sont naturellement adaptées aux écosystèmes et utilisent durablement méthodes », déclare Hossein Hashemi.
Les tempêtes de sable et de poussière sont plus fréquentes aujourd’hui
La plus forte densité de sources de poussière au Moyen-Orient se trouve en Irak entre les fleuves Tigre et Euphrate et le long de la frontière syro-irakienne. C’est le domaine d’intérêt des recherches actuelles de Hossein Hashemi, qui comprend également la Turquie et l’Iran voisins.
Les sources naturelles des tempêtes de sable et de poussière sont principalement les déserts et les terres arides. Pendant les mois chauds de l’été, les vents forts du nord-est transportent de grandes quantités de particules à travers la région.
Cependant, ces tempêtes sont de plus en plus fréquentes, elles s’étendent sur de plus longues périodes et s’étendent à une zone plus large. Le changement climatique est probablement un moteur, mais également des facteurs anthropiques tels que l’augmentation des terres agricoles abandonnées, la gestion de l’eau en amont, la migration vers les zones urbaines et le dépeuplement causé par les conflits et la guerre.
« Les données environnementales de la zone liées au changement climatique et aux activités humaines sont rares et insuffisantes pour tirer des conclusions solides sur cette corrélation », explique Hossein Hashemi.
Cependant, Hossein Hashemi et son équipe surveillent le développement au fil du temps, en utilisant à la fois la télédétection et la modélisation avancée des données, ce qui lui permet d’étudier séparément divers changements et périodes de temps pour définir les causes et les effets probables.
« Il y a moins d’afflux d’eau dans les lacs et les marais du Moyen-Orient en raison de facteurs tels que la construction de barrages en amont et le changement climatique. Avec le soutien de l’intelligence artificielle et des données satellitaires, nous pouvons définir les zones où nous voyons que la terre est plus susceptible de devenir de nouvelles sources de poussière », explique Hossein Hashemi.
Toute la région est désormais cartographiée à l’aide de l’intelligence artificielle, et en plus de l’analyse spatiale, la nouveauté du projet dirigé par Hossein Hashemi et son équipe est qu’avec des changements temporels, ils peuvent montrer de manière dynamique comment les sources de poussière varient dans le temps.
« Ensuite, nous voulons relier ces sources de poussière aux changements sociopolitiques. Nous examinons la relation entre les changements d’utilisation des terres et la guerre dans la région, en particulier en Irak. Comment la guerre a-t-elle affecté l’utilisation des terres, et ces changements ont-ils conduit à la transformation des terres en sources de poussière », explique Hossein Hashemi.
Corrélations des sources de poussière et des causes de la guerre
L’équipe de recherche qui apporte des perspectives de géographie naturelle, de sociologie et d’ingénierie a récemment publié une étude sur les lacs de la région. La mauvaise gestion de l’eau et les périodes de sécheresse les ont fait rétrécir et devenir des sources potentielles de poussière.
Maintenant, l’équipe se penchera sur une analyse plus détaillée de l’utilisation des terres au cours des vingt dernières années et des corrélations avec une autre carte qui montre les effets de la guerre.
« Nous avons des données sur le nombre de personnes tuées dans certaines régions, ce qui est également une cause de plus de terres abandonnées. Nous voulons voir la corrélation en ce qui concerne l’utilisation des terres avec notre carte des sources de poussière et notre carte de guerre », déclare Hossein Hashemi.
Alors que de plus en plus de sols se transforment en sable et que les pénuries d’eau augmentent, de nombreux villageois irakiens ont été contraints de déménager dans les villes. Le stress sur la terre et les personnes sont des défis qui peuvent provoquer des troubles et aggraver la zone déjà en conflit.
Apprendre d’un système de qanat vieux de 3000 ans
La prochaine étape consiste à examiner les solutions possibles. Encore une fois, en utilisant l’intelligence artificielle pour appliquer différents scénarios de gestion et voir ce qui pourrait améliorer la situation ou au moins en atténuer les effets.
Il existe des accords de collaboration sur l’eau entre les pays de la région, mais ils ne sont pas toujours respectés. L’ancien système de qanats est devenu intéressant en tant que complément en raison de sa résilience et de sa manière durable de récolter l’eau.
Le qanat est un système traditionnel de collecte et de transport de l’eau vieux de plus de 3000 ans, originaire de Perse. Il consiste en un réseau de canaux souterrains qui utilisent la gravité pour amener les eaux souterraines des aquifères à la surface. Celles-ci peuvent s’étendre sur plusieurs kilomètres et, en surface, l’eau peut être transportée plus loin dans un canal à ciel ouvert et distribuée à des fins agricoles ou d’eau potable.
« Les solutions basées sur la nature peuvent augmenter l’approvisionnement local en eau. En utilisant des systèmes de collecte de l’eau, tels que l’épandage des eaux de crue et le qanat, il pourrait y avoir moins d’impact sur l’eau environnementale et l’approvisionnement en eau de surface, comme les lacs et les marais. Des études ont montré que les zones asséchées des lacs , comme Urmia et Therthar, sont les principales sources de tempêtes de poussière émergentes au Moyen-Orient », explique Hossein Hashemi.
La perte d’eau est un risque pour la biodiversité et la sécurité alimentaire
Les infrastructures hydrauliques modernes et le dépeuplement rural ont réduit l’utilisation des qanats, et certains se sont donc asséchés ou ne sont pas bien entretenus. Cependant, dans certaines régions, les communautés en dépendent encore comme principale source d’approvisionnement en eau.
Le débit d’eau dans un qanat est contrôlé par le niveau de la nappe phréatique. Il ne peut pas provoquer un rabattement significatif de l’aquifère souterrain, ce qui en fait un moyen durable de récolter l’eau. Comme les qanats sont souterrains, il y a peu de perte d’eau par évaporation. Le système présente également des avantages car il est moins sensible aux variations des années humides aux années sèches.
« La perte d’eau signifie une perte de biodiversité et une perte de ressources pour la sécurité alimentaire. Le lac d’Ourmia, non loin du bassin du Tigre et de l’Euphrate, est maintenant devenu une source de poussière. L’épuisement des ressources naturelles entraîne des risques pour la société. C’est pourquoi nous devons travailler sur ces questions d’un point de vue multidisciplinaire, et les solutions doivent tenir compte à la fois du bien-être humain et de la nature », conclut Hossein Hashemi.