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Vous Avez Demandé: La Grande Muraille Verte Peut-Elle Empêcher le Sahara De S’Étendre ?

 » You Asked » est une série où les experts de l’Institut de la Terre abordent les questions des lecteurs sur la science et la durabilité. En l’honneur de la Climate Week NYC et de l’initiative Covering Climate Now, nous passerons les prochaines semaines à nous concentrer sur vos questions sur le changement climatique.

Les questions suivantes ont été soumises par notre page Instagram par deux de nos abonnés. Les réponses sont fournies par Alessandra Giannini.

Alessandra Giannini est climatologue à l’Institut International de Recherche sur le Climat et la Société au sein de l’Institut de la Terre de l’Université Columbia. Elle a fait des recherches sur les sécheresses en Afrique.

La Grande Muraille Verte d’Afrique est-elle le seul moyen naturel d’empêcher l’expansion du Sahara dans le reste de l’Afrique?

Tout d’abord, le Sahara ne s’étend pas au reste de l’Afrique. La sécheresse au Sahel dans les années 1970 et 1980 a donné l’impression que le désert s’étendait, car la réduction des précipitations à la marge du désert (le Sahel) a entraîné une réduction de la végétation. Cependant, depuis l’avènement des observations par satellite de la couverture terrestre au début des années 1980, nous savons que la croissance de la végétation désertique au nord dépend de la quantité de pluies au bord du désert. La quantité de pluies dans le Sahel sur des décennies à des siècles est principalement contrôlée par des influences à très grande échelle, telles que les températures des océans mondiaux, et non par la quantité de végétation.

La Grande Muraille Verte — un projet qui vise à planter un vaste mur d’arbres à travers l’Afrique du Nord — ne peut empêcher une expansion du Sahara. La plantation d’arbres dans les régions semi-arides en général ne peut pas non plus augmenter les précipitations.

Le Sahara est un désert car il reçoit des précipitations négligeables. Il reçoit peu de précipitations en raison de son emplacement. Climatologiquement, les déserts sont là où ils sont — environ 30 degrés au nord et au sud dans les deux hémisphères — en raison des modèles de circulation dans l’atmosphère. L’air chaud et humide monte près de l’équateur, puis refroidit et condense son humidité, qui tombe sous forme de pluie ou de neige. Ainsi, les régions équatoriales sont caractérisées par des écosystèmes très humides, comme les forêts tropicales. Ce même air descend plus tard au-dessus du Sahara, mais malheureusement, l’air qui coule ne peut pas entraîner de pluie, et la majeure partie de son humidité est de toute façon épuisée. La latitude du mouvement de descente est largement déterminée par le taux de rotation de la terre autour de son axe.

Sur des échelles de temps paléoclimatiques (des milliers à des centaines de milliers d’années), l’étendue des déserts peut varier en fonction des variations de la quantité de rayonnement solaire qui atteint la Terre. Cela dépend, en partie, des changements dans l’orbite de la Terre. Le Sahara était « vert » il y a entre 11 000 et 5 000 ans. Les variations du rayonnement solaire peuvent entraîner une plus grande pénétration des systèmes de mousson au pôle et, par conséquent, augmenter les précipitations au bord de l’équateur du désert.

Tout cela dit, il est prouvé que la couverture végétale – en particulier les agriculteurs utilisant des techniques d’agroforesterie et de conservation des sols et de l’eau — peut être une mesure bénéfique pour s’adapter au changement climatique. Par agroforesterie, je n’entends pas tant planter des rangées d’arbres, mais plutôt intégrer des arbres et des arbustes dans des pratiques agricoles normales. Les agriculteurs choisissent les arbres à laisser pousser dans leurs champs — généralement des arbres qui augmentent l’absorption des nutriments dans les sols et / ou fournissent un apport nutritionnel supplémentaire aux personnes et aux animaux.

Planter des arbres est bénéfique car les observations météorologiques indiquent que le changement climatique au Sahel pourrait prendre la forme de pluies moins fréquentes mais plus intenses. Les techniques mentionnées ci-dessus peuvent utiliser la pluie plus efficacement, en réduisant le ruissellement et en augmentant l’infiltration d’eau dans le sol, ce qui recharge les aquifères. Mais puisque les déserts sont définis par leurs quantités de précipitations, pas par le stockage de l’eau, cela ne peut finalement pas arrêter la désertification.

J’ai lu récemment que le boisement dans le Sahara abaisserait l’albédo de la Terre dans une certaine mesure ferait que le boisement aggraverait réellement le problème. Cette prédiction est-elle exacte ?

Si je comprends bien, la préoccupation ici est que planter des arbres dans le désert entraînerait une réduction de l’albédo (c’est-à-dire de la quantité de rayonnement solaire qui est réfléchie dans l’espace), ce qui pourrait entraîner une plus grande absorption d’énergie par la Terre, augmentant ainsi le réchauffement. Bien que cela puisse être une préoccupation fondée en soi, le système climatique est plus compliqué que cela. Considérer cet effet unique isolément n’est pas suffisant pour répondre à la question.

En fin de compte, ce qui compte, c’est de savoir si cette quantité supplémentaire d’énergie absorbée par la surface de la Terre peut sortir du système climatique terrestre. Pas seulement hors de la surface et dans l’atmosphère, mais aussi hors de l’atmosphère et dans l’espace.

La lumière du soleil (rayonnement solaire) arrivant sur Terre est sur la gauche, en jaune. Le rayonnement à ondes longues (terrestres) s’éloignant de la Terre est à droite, en beige. (Image : K. Trenberth, J. Fasullo et J. Kiehl)

Une fois absorbée par la surface, l’énergie peut être émise dans l’atmosphère par différents processus, notamment:

• Comme « rayonnement terrestre » (étiqueté « rayonnement de surface » dans l’image). La terre, comme le corps humain et tout corps dont la température est supérieure au zéro absolu, émet des radiations.
• Par conduction, ou contact étroit avec l’atmosphère (étiqueté « thermiques » dans l’image).
• Comme « chaleur latente » ou « évapo-transpiration » dans l’image — c’est-à-dire l’énergie utilisée pour évaporer l’eau de la surface.

Une fois dans l’atmosphère, le fait que l’énergie soit émise dans l’espace sera probablement principalement déterminé par les nuages: épais ou minces, près de la surface ou en altitude, chacun aura un effet différent. De plus, les nuages dépendent de la circulation atmosphérique mondiale — c’est-à-dire de la direction et de la force des vents, de l’emplacement des pluies, etc. Par conséquent, en fin de compte, le devenir de cette énergie supplémentaire absorbée à la surface en raison d’une réduction locale de l’albédo ne dépendra pas uniquement de l’augmentation locale de la couverture arborescente, ou des conditions locales, mais de la façon dont ces conditions peuvent influencer, et à leur tour être influencées par des phénomènes globaux.

Les images ci-dessous montrent quelques exemples de conservation des sols et des eaux au Sahel. Je les ai emmenés dans le village d’Abraha Atsbeha, dans la région du Tigré au nord de l’Ethiopie, et ils témoignent d’une reconversion environnementale remarquable pour un village qui était presque abandonné il y a environ 30 ans !

Certes, ce sont de petites caractéristiques, mais si vous plissez les yeux, vous verrez des rangées dans les champs: ce sont des rangées de fosses rectangulaires, d’environ 1 mètre de profondeur, où l’eau s’accumule pendant les pluies et s’infiltre lentement dans la nappe phréatique. Photo : Alessandra Giannini

Un barrage de contrôle pour réduire le ruissellement vers le bas. Photo : Alessandra Giannini

Un puits avec une pompe à main — la nappe phréatique est si proche de la surface que l’eau coule même sans pompage! Photo: Alessandra Giannini

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