Ce furent des jours, des mois et des années dont beaucoup se souviendront : la sécheresse de 2018 à 2020. Une équipe internationale de chercheurs dirigée par des scientifiques du Centre Helmholtz pour la recherche environnementale (UFZ) a réussi à catégoriser les dimensions historiques de cet événement. Sur la base de leurs découvertes, aucune sécheresse couvrant une zone aussi vaste pendant une période prolongée et coïncidant avec une température plus chaude ne s’est produite en Europe depuis le milieu du 18ème siècle. Les années 2018 à 2020 représentent ainsi une nouvelle référence pour les sécheresses. Parce qu’un tel événement sans précédent est susceptible de se produire plus fréquemment à l’avenir, les scientifiques recommandent de toute urgence le développement et la mise en œuvre de mesures de prévention de la sécheresse appropriées et adaptées à la région.
Prairies et champs desséchés, lits de cours d’eau asséchés, forêts mortes et production réduite des centrales électriques – les années de sécheresse de 2018, 2019 et 2020 ont été exceptionnelles et ont eu des impacts considérables sur la nature et l’économie. Auparavant, il n’était pas clair où ils devaient être classés dans leur dimension historique. Nous savons maintenant : « La sécheresse de 2018 à 2020 établit une nouvelle référence pour les sécheresses en Europe », déclare le Dr Oldrich Rakovec, modélisateur UFZ et auteur principal de l’article publié dans le L’avenir de la Terre journal de l’Union géophysique américaine. Les scientifiques ont documenté cela avec une grande compilation de données et de techniques de modélisation qui leur ont permis de reconstruire les sécheresses historiques remontant à 1766 et de comparer leur étendue avec la sécheresse de 2018 à 2020.
La sécheresse de 2018 à 2020 a ainsi touché environ un tiers de la superficie terrestre de l’Europe, notamment en Europe centrale, comme l’Allemagne, la France et la République tchèque. « Aucun autre événement de sécheresse au cours des 250 dernières années n’a eu une étendue spatiale aussi importante que celle-ci », explique Oldrich Rakovec. La durée totale de la sécheresse en Europe a également été inhabituellement longue, commençant en avril 2018 et ne se terminant qu’en décembre 2020 : 33 mois. Seule la sécheresse entre 1857 et 1860 a duré un peu plus longtemps, pour un total de 35 mois. De plus, la sécheresse de 2018 à 2020 s’est également poursuivie en 2021 et 2022 dans les sols plus profonds (c’est-à-dire jusqu’à 2 m sous la surface du sol). « Bien que 2021 ait été plus humide et ait fourni de l’eau indispensable dans la partie supérieure du sol, importante pour le maintien des activités agricoles, l’humidité n’a pas pénétré à de plus grandes profondeurs », explique le modélisateur UFZ.
La durée moyenne de la sécheresse était également inhabituellement longue dans les cellules de grille de 50 x 50 km dans lesquelles les scientifiques ont subdivisé l’Europe pour leur activité de modélisation. Parce qu’un événement de sécheresse se développe dynamiquement dans l’espace et dans le temps (c’est-à-dire qu’il commence à un point, puis continue à se développer et se termine finalement ailleurs), sa durée moyenne diffère de sa durée totale. Dans ce cas, l’événement 2018-2020 a présenté une durée moyenne de sécheresse de 12 mois.
Dans le passé, seul l’événement de sécheresse de 1857 à 1860 a duré plus longtemps, avec une durée moyenne de 13 mois. Les scientifiques définissent la sécheresse comme le temps pendant lequel la teneur actuelle en eau du sol dans les 2 premiers mètres du sol tombe en dessous du niveau qui n’a été atteint que 20 % du temps au cours des 250 dernières années. Pour reconstituer ces sécheresses historiques, les scientifiques ont utilisé le modèle hydrologique mHM développé à l’UFZ. Entre autres choses, ce modèle environnemental peut être utilisé pour estimer la teneur en humidité du sol en fonction des enregistrements de température et de précipitations passés.
La hausse de la température de l’air a également atteint un record historique lors de la sécheresse de 2018-2020, avec une anomalie de 2,8 degrés Celsius au-dessus de la moyenne à long terme des 250 dernières années. « Les sécheresses du passé étaient plus froides que les sécheresses récentes au cours desquelles la température moyenne n’a guère changé », explique le Dr Rohini Kumar, modélisateur UFZ et co-auteur de l’article. Les effets d’un événement de sécheresse deviennent nettement plus graves si, en plus du déficit de précipitations (environ 20 pour cent pour les événements de sécheresse majeurs des siècles passés), les conditions plus chaudes prévalent. Cet effet combiné entraîne des pertes par évaporation plus importantes, entraînant une baisse des niveaux d’eau dans le sol. Les scientifiques ont également examiné les conséquences du manque d’eau pour l’agriculture lors de cette sécheresse. Ils ont comparé les rendements annuels moyens des cultures de blé, de maïs grain et d’orge entre 2018 et 2020 avec ceux entre 1961 et 2021. Les résultats indiquent que les récoltes ont été considérablement réduites dans les pays touchés principalement par la sécheresse de 2018-2020. Par exemple, la production de maïs grain a diminué de 20 à 40 pour cent dans les pays du Benelux, en Allemagne et en France ; blé réduit jusqu’à 17,5 % en Allemagne ; et l’orge réduit de 10 pour cent dans presque toute l’Europe.
L’évolution future des sécheresses en Europe dépend également de la gravité du réchauffement climatique. Les scientifiques ont modélisé l’étendue et la durée potentielles des sécheresses pour deux voies de concentration représentatives (RCP), qui décrivent si les futurs scénarios d’émissions de gaz à effet de serre seront plus modérés (RCP4.5) ou continueront sans entrave (RCP8.5) jusqu’à l’année 2100. Les scientifiques ont déterminé que la durée moyenne de la sécheresse augmente de manière significative jusqu’à 100 mois pour un scénario RCP4.5, tandis que l’étendue de la sécheresse devrait augmenter, couvrant jusqu’à 50 % de l’Europe. La situation est différente pour le scénario extrême RCP8.5 : dans ce cas, la durée moyenne de la sécheresse pourrait être supérieure à 200 mois, et l’étendue géographique pourrait affecter jusqu’à 70 % de l’Europe.
« Les décideurs doivent être préparés à des épisodes de sécheresse beaucoup plus graves à l’avenir. Surtout pour l’élaboration de nouvelles politiques agricoles, cela doit être considéré comme un signal d’alarme pour évaluer les mesures appropriées pour atténuer le manque d’eau menaçant », déclare le Dr Luis Samaniego, co-auteur de l’article et responsable du groupe de travail sur l’hydrologie stochastique et terrestre à l’UFZ. Sur une base régionale, cela pourrait être l’établissement de grands réservoirs d’eau, tels que des systèmes de stockage souterrains ; des technologies d’irrigation intelligentes et intelligentes ou la sélection de cultivars plus résistants à la chaleur.
Oldrich Rakovec et al, La sécheresse pluriannuelle 2018-2020 établit une nouvelle référence en Europe, L’avenir de la Terre (2022). DOI : 10.1029/2021EF002394