Les journées de chaleur extrême s’étendent au-delà de l’été, gagnant l’automne et le printemps : le cas de l'Europe

- Les chercheurs ont analysé 45 années de données climatiques mondiales afin de déterminer à quel moment de l’année se produisent les vagues de chaleur extrême.
- Depuis les années 1980, les saisons de chaleur extrême se sont étendues sur environ la moitié de la surface terrestre de la planète.
- Cette extension est inégale : dans certaines régions, elle se prolonge jusqu’au printemps, tandis que dans d’autres, elle s’étend jusqu’à l’automne.
- La seule hausse des températures moyennes ne suffit pas à expliquer ce phénomène ; des facteurs régionaux, comme l’évolution des précipitations ou de l’utilisation des sols, jouent probablement aussi un rôle.
- Les épisodes de chaleur extrême survenant en dehors de leur saison habituelle sont plus éprouvants pour l’organisme et compliquent la préparation des villes.

Une nouvelle étude révèle qu’au lieu de se produire uniquement pendant les saisons chaudes, les épisodes de chaleur extrême sont également devenus plus fréquents au cours des mois qui les précèdent et qui les suivent.

Une hausse inégalement répartie des chaleurs extrêmes pendant les mois hors saison estivale

Le moment où survient la chaleur est déterminant. La chaleur extrême affecte davantage l’organisme lorsqu’elle arrive avant que les populations aient eu le temps de s’acclimater à la saison, ou après qu’elles ont déjà dû supporter plusieurs mois de températures intenses. Il est également plus difficile pour les collectivités de s’y préparer, car les espaces rafraîchis et les alertes canicule sont généralement organisés en fonction du calendrier estival.

« Dans certaines régions, on observe une extension plus importante de la chaleur extrême au printemps, avant le début de la saison chaude traditionnelle. Dans d’autres, la saison chaude se prolonge beaucoup plus rapidement jusqu’à l’automne », explique Catherine Ivanovich, autrice principale de la nouvelle étude publiée dans la revue AGU Advances. Ivanovich est climatologue à l’Institut Goddard d’études spatiales de la NASA (GISS), affilié à la Columbia Climate School.

« Il existe de très nettes asymétries dans la manière dont les saisons de chaleur extrême s’étendent dans les différentes régions du monde. Dans bon nombre d’entre elles, la chaleur extrême commence à prendre un caractère différent. »

Les recherches sur le réchauffement saisonnier se sont principalement concentrées sur les températures moyennes et l’évolution du calendrier des saisons. Par exemple, depuis 1990, les conditions climatiques estivales se sont allongées d’environ six jours par décennie dans les régions de moyennes latitudes. En revanche, peu d’études, voire aucune, se sont intéressées au calendrier des épisodes de chaleur extrême, qui peut ne pas coïncider avec les moyennes saisonnières.

Ivanovich et ses collègues, Benjamin Cook, également climatologue au GISS, et Sonali Shukla McDermid, de l’Université de New York, s’attendaient à ce que la hausse des températures mondiales associée au changement climatique facilite, de manière uniforme tout au long de l’année, le franchissement de seuils de chaleur dangereux. Ce n’est pourtant pas ce qu’ils ont constaté.

Les chercheurs ont recensé les épisodes de chaleur extrême sur les six continents habités entre 1980 et 1989, en qualifiant d’« extrêmes » les journées dont les températures figuraient parmi les 5 % les plus élevées des températures quotidiennes. Ils ont réalisé cette analyse à deux reprises : une première fois à partir des relevés de thermomètres classiques, qui mesurent la chaleur sèche, puis une seconde fois en utilisant la température au thermomètre-globe mouillé, un indicateur de chaleur humide qui combine l’humidité, le rayonnement solaire et la température de l’air afin d’évaluer le stress thermique tel qu’il est ressenti par le corps humain.

Les auteurs ont ensuite comparé les données de référence des années 1980 à celles de la décennie la plus récente étudiée, allant de 2015 à 2024. L’analyse révèle que les saisons de chaleur extrême se sont considérablement étendues sur un peu plus de la moitié de la surface terrestre mondiale pour la chaleur sèche, et sur un peu moins de la moitié pour la chaleur humide. Cette extension s’est également révélée inégale, gagnant le printemps dans certaines régions et l’automne dans d’autres.

Dans l’ouest des États-Unis, l’est de la Chine, le nord de l’Afrique et l’est de l’Europe, les épisodes de chaleur extrême sont devenus plus fréquents et ont progressé plus rapidement au cours des deux mois suivant les saisons historiquement les plus chaudes.

La ville de Phoenix, par exemple, a enregistré 183 jours de chaleur extrême au cours de la décennie de référence des années 1980, contre 338 pendant la décennie s’achevant en 2024. Aucun des épisodes des années 1980 ne s’était produit après la fin de la saison chaude ; entre 2015 et 2024, 6 % d’entre eux ont eu lieu après celle-ci. La date moyenne des épisodes de chaleur sèche extrême s’est décalée de dix jours vers la fin de l’année, tandis que celle des épisodes de chaleur humide extrême a avancé de 5,5 jours.

Après 113 jours consécutifs marqués par des températures supérieures à 38 °C en 2024, la ville a égalé ou dépassé des records quotidiens de température pendant 21 jours d’affilée, de la fin septembre à la mi-octobre. Le comté de Maricopa, où se trouve Phoenix, a recensé 608 décès liés à la chaleur en 2024, dont 46 % en juillet, le mois le plus chaud de l’année. En 2023, le mois de juillet avait concentré 64 % des 645 décès enregistrés cette année-là. Et en mars dernier — après la fin de la période étudiée —, la ville a connu neuf journées durant lesquelles les températures ont atteint ou dépassé 38 °C, un phénomène qui ne s’était produit qu’une seule fois auparavant au mois de mars depuis le début des relevés.

Les chercheurs ont mené leur analyse à partir de deux jeux de données — l’un constitué par la NASA et l’autre par le Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme, ECMWF — afin de vérifier que cette tendance se confirmait. Ce fut largement le cas.

« Il existe de très nettes asymétries dans la manière dont les saisons de chaleur extrême s’étendent dans les différentes régions du monde », explique Ivanovich. « Dans bon nombre de ces régions, la chaleur extrême commence à prendre un caractère différent. »

Ivanovich précise que ces résultats doivent être considérés comme un premier faisceau de preuves convaincantes. La chaleur extrême est rare par définition, et la chaleur extrême hors saison l’est encore davantage, ce qui rend difficile l’évaluation statistique des changements. La prochaine étape de la recherche consistera à reproduire cette comparaison à l’aide de simulations climatiques. Celles-ci peuvent fournir un nombre bien plus important de représentations théoriques de la réalité — et donc un échantillon plus vaste d’événements extrêmes — dans des conditions climatiques identiques. Si les modèles concordent avec les observations, cela renforcera l’hypothèse selon laquelle les changements constatés constituent bien une nouvelle tendance.

Les modèles climatiques devraient permettre de déterminer les contributions respectives du changement climatique d’origine humaine et de la variabilité naturelle. « Nous ne pouvons pas confirmer, à partir des seules observations, quelle part du signal est due au changement climatique », explique Ivanovich, « mais il constitue sans aucun doute l’élément principal de l’explication. »

Quelles qu’en soient les causes, les conséquences sont nombreuses. La chaleur sèche est plus néfaste pour les cultures et les écosystèmes ; ; la chaleur humide est plus dangereuse pour les populations, car elle limite la capacité du corps à réguler sa température par la transpiration. S’adapter à l’une ne revient pas à s’adapter à l’autre.

L’évolution de la répartition saisonnière des chaleurs extrêmes augmente également le risque qu’elles coïncident avec d’autres dangers saisonniers, notamment le pic de la saison des incendies de forêt dans l’ouest des États-Unis et celui de la saison des ouragans dans le sud-est du pays. Lorsque plusieurs phénomènes dangereux surviennent simultanément ou se succèdent rapidement, « ils sont beaucoup plus dangereux et leurs conséquences sont plus importantes que s’ils se produisaient séparément », souligne Ivanovich.

Source : Universidad de Columbia