S'assécher en un éclair : ce que les données satellite peuvent nous dire sur les risques de sécheresse soudaine et les régions que nous devrions surveiller

Steve Levay | 10 juillet 2023

Auteurs : Stephen Levay et Megan Zaroda

Ensembles de données générés et analysés par Arjan Geers

Visualisations de Max Borrmann

Remerciements particuliers à Richard De Jeu, Maarten Lambrechts, Ryder Kimball et Yoann Malbeteau

À l’échelle mondiale, la sécheresse est sans doute le principal antagoniste auquel les agriculteurs sont confrontés. Selon l’Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture, l’impact de la sécheresse est particulièrement douloureux pour l’agriculture des pays à faible revenu et moins développés, où plus de 34 % de toutes les pertes agricoles sont imputables à la sécheresse. La menace de sécheresse devient également encore plus difficile à prévoir. Une étude récente a montré que les sécheresses qui se forment en quelques semaines seulement – ​​appelées sécheresses éclair – augmentent en fréquence et en vitesse. Le rapport entre les sécheresses à évolution rapide et celles à évolution lente a augmenté de plus de 74 % au cours des dernières décennies.

Ces sécheresses soudaines, exacerbées par le changement climatique, se distinguent par le fait que, associées à de longues périodes de faibles précipitations, les fortes vagues de chaleur entraînent une évaporation extrême. Imaginez une atmosphère insatiablement assoiffée qui devient si chaude et si sèche qu’elle aspire littéralement l’eau des cultures et du sol.

Bien que les systèmes de surveillance actuels, y compris les données satellitaires, ne puissent pas prédire où et quand la prochaine sécheresse soudaine pourrait survenir, nous pouvons utiliser la médecine légale planétaire comme outil d'illustration pour évaluer le risque de sécheresse et identifier les régions particulièrement sujettes à la sécheresse. Basées sur un modèle exécuté par Planet de février à mai 2023, nos données sur la teneur en eau du sol (SWC) ont révélé des conditions de sécheresse éclair dans :

Nous approfondirons les dynamiques spécifiques à ces régions dans le cadre d'une série en plusieurs parties qui explorera les moyens d'utiliser la couverture mondiale de cet ensemble de données pour révéler les risques de sécheresse sur l'ensemble de la surface de la Terre. Mais pour l’instant, examinons la manière dont nous pouvons exploiter les données sur la teneur en eau du sol pour analyser les changements rapides de l’humidité mondiale du sol.

Comment les données satellitaires peuvent révéler le risque de sécheresse

La sécheresse est un phénomène dynamique, et la teneur en eau du sol de la planète, l'un de nos ensembles de données de variables planétaires, capture un instantané des conditions qui signalent une sécheresse à l'aide de mesures granulaires en temps réel. La teneur en eau du sol utilise des données collectées par des satellites lancés et entretenus par la NASA, l'ESA et la JAXA qui utilisent des données micro-ondes passives pour calculer le pourcentage d'eau présente dans la couche supérieure du sol à une résolution améliorée.

Pour mieux comprendre où se produisent les sécheresses éclair, nous avons visualisé les mesures mondiales des données SWC sur une année entière, d'août 2021 à juillet 2022. La carte présente les régions plus sèches en jaune, tandis que les zones plus humides sont représentées en vert. L’empilement de dizaines de cartes au cours de l’année produit une version animée, et dans ce mouvement, des schémas et des tendances régionales claires émergent.

Figure 2 : L'empilement de cartes de la teneur en eau du sol produit une animation qui peut dévoiler l'évolution des conditions de sécheresse au fil du temps.*

Certains schémas saisonniers fondamentaux sont clairs : le dégel printanier annuel dans l’Arctique, par exemple, ou la mousson d’été en Inde. Des régions constamment sèches comme le Sahara et les déserts d’Arabie sont également visibles tout au long de l’année. Mais cela est perceptible et inquiétant lorsque certaines régions connaissent des périodes de sécheresse plus longues ou plus intenses, comme ce que montre l'animation dans l'ouest des États-Unis ou dans le centre de la Chine. Les données des variables planétaires remontent jusqu'à deux décennies, nous pouvons donc comparer les modèles régionaux avec le contexte historique, comme nous l'avons fait dans un récent article de blog sur la sécheresse dans la Corne de l'Afrique.

Se concentrer sur le risque de sécheresse

Même sans utiliser de données d'archives, notre équipe était curieuse d'utiliser une technique permettant d'observer les changements rapides de la teneur en eau du sol (CES). Une équipe dirigée par le Dr Eswar Rajasekaran a utilisé des données similaires pour montrer que les changements d'humidité du sol sur des intervalles spécifiés sont étroitement corrélés aux indices de surveillance de la sécheresse. En s'appuyant sur ce travail, notre équipe a construit un ensemble de données indiquant l'évolution du SWC sur une période de 28 jours, que nous pouvons utiliser pour créer une carte comme celle ci-dessous.