Une nouvelle étude portant sur plus de 150 grandes villes africaines prévoit une forte augmentation du nombre de personnes exposées à des conditions de chaleur dangereuses. Les projections suggèrent que le nombre de personnes affectées par une chaleur extrême y sera 20 à 52 fois plus élevé à la fin du XXIème siècle qu’actuellement. Les grandes villes d’Afrique de l’ouest et centrale sont les plus exposées.

En raison de l’évolution des conditions climatiques et de la croissance démographique, le nombre de personnes exposées à des journées très chaudes et humides augmente dans le monde entier. C’est particulièrement le cas sur le continent africain, où la croissance démographique augmente rapidement et où les journées très chaudes et humides deviennent de plus en plus fréquentes, en particulier dans les régions tropicales.

Les changements climatiques, la croissance démographique et l’urbanisation seront à l’avenir des facteurs déterminants dans l’augmentation de l’exposition aux températures extrêmes.

Des chercheurs de l’Université de Genève (UNIGE), en Suisse – en collaboration avec l’Université de Twente (Pays-Bas) et le Centre commun de recherche de l’UE à Ispra (Italie) – ont évalué une série de scénarios possibles concernant le taux de changement climatique et les facteurs socio-socio-économiques dans 173 villes africaines pour les années 2030, 2060 et 2090.

a) Localisation des 173 villes étudiées avec leur population de 2015 (millions), couvrant les cinq régions africaines ; (b) somme de la population (en millions) pour chaque pays couvert par les villes sélectionnées (les pays non couverts sont en pointillés). Source : Rohat et al 2019, Earth’s Future.

Leurs résultats, publiés dans la revue Earth’s Future, montrent qu’un tiers des citadins africains pourraient être touchés par des vagues de chaleur meurtrières en 2090. Les projections soulignent également l’influence du développement socio-économique sur l’impact du changement climatique.

Les effets du changement climatique se font particulièrement sentir dans les pays à climat tropical, caractérisés par une humidité importante et des températures très élevées. En outre, les pays de ces régions – en particulier l’Afrique – connaissent une urbanisation et un développement  entraînant une explosion de la taille des populations urbaines.

Cette évolution a un impact majeur sur les conditions de vie des citadins en Afrique, en particulier en termes d’exposition à des températures extrêmes, voire mortelles. L’étude analyse les dépassements du seuil critique de 40,6 °C en température apparente, en tenant compte de l’humidité. La température apparente s’appelle aussi Heat Index, un indice proche de l’humidex (dont la formule est différente mais les résultats semblables). En fait, des taux d’humidité élevés perturbent notre capacité de thermorégulation, avec des conséquences potentiellement fatales. Les Heat Index (HI) les plus élevés ne sont pas forcément relevés les jours où la température est la plus importante.

Pour rendre le Heat Index de 40,6°C plus concret, il faut se dire qu’il correspond au jour le plus pénible de la canicule de 2003, le 8 août à Paris (Heat index de 40, Humidex de 43,8). Cette journée ne fut pas la plus chaude au thermomètre mais la combinaison température-humidité relative a atteint un niveau record avec 36,3°C et une humidité relative de 40%. La combinaison donne un Heat Index de 40, juste sous le seuil de 40,6°C retenu dans l’étude portant sur l’Afrique.

Heat Index

Les scientifiques de l’UNIGE, de l’Université de Twente et du Centre commun de recherche de l’UE ont basé leurs recherches sur des projections climatiques scientifiques et la future démographie urbaine (plutôt que sur les données démographiques actuelles) pour calculer le risque dans les années à venir, ce qui constitue une première, selon les auteurs.

L’idée était de prendre en compte tous les scénarios possibles concernant le changement climatique et la croissance de la population urbaine. Les scientifiques ont ensuite combiné cinq scénarios basés sur des projections socio-économiques et trois scénarios de projection du changement climatique réalisés par le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) pour les années 2030, 2060 et 2090.

Cela a donné douze combinaisons plausibles différentes et a permis de calculer pour chaque année le nombre de personnes exposées à des températures apparentes supérieures à 40,6°C dans les villes africaines. Sur la base de ces douze modèles, les scientifiques ont analysé la démographie, l’urbanisation et le climat de 173 villes d’au moins 300 000 habitants dans 43 pays d’Afrique.

Au niveau continental, le nombre annuel de jours où le Heat Index dépasse 40,6°C sur les villes étudiées augmente dans tous les scénarios climatiques jusqu’aux années 2060, puis se stabilise aux alentours de 59 à 82 jours / an dans les années 2090 avec les scénarios RCP2.6 et RCP4.5, respectivement. Mais le Heat Index continue à augmenter dans le cadre de la RCP8.5 pour atteindre 123 jours / an en moyenne d’ici les années 2090, soit 3,5 fois plus que sur la période historique (1985-2005). Pour l’Afrique de l’Ouest, c’est environ 200 jours par an qui atteindraient un Heat Index au niveau du pire jour de la canicule de 2003 à Paris.

(a) Projections d’Heat Index sur le continent et ses régions sous différentes trajectoires de concentration et périodes de temps représentatives ; (b) Projections du nombre de villes dépassant un seuil Heat Index moyen donné, sous différentes trajectoires de concentration et périodes de temps représentatives. Source : Rohat et al 2019, Earth’s Future.

Les résultats régionaux indiquent que les villes d’Afrique de l’Ouest sont de loin les plus touchées par une chaleur dangereuse, avec un Heat Index projeté atteignant 145 et 196 jours / an d’ici 2090 dans le cadre des scénarios RCP4.5 et RCP8.5, respectivement. Même dans un scénario de faible forçage radiatif (RCP2.6), le Heat Index moyen des villes d’Afrique de l’Ouest sera supérieur à celui des villes d’autres régions soumises à un forçage radiatif élevé (RCP8.5). Il convient de noter que les résultats montrent également que le nombre de villes pratiquement non affectées par une chaleur dangereuse (HI <5 jours / an) diminuera rapidement, passant de 56 dans la période historique à 30 d’ici 2060 à 20 dans les années 2090 sous RCP8.5. De même, le nombre de villes connaissant une chaleur dangereuse pendant plus de 200 jours / an augmente considérablement avec le RCP8.5, atteignant pas moins de 24% de l’échantillon dans les années 2090, contre environ 1% au cours de la période historique.

Autre point intéressant, les scénarios à forçage modéré (RCP2.6 et RCP4.5) limitent de manière substantielle l’occurrence d’Heat Index extrême (> 250 jours / an) à moins de ~ 4% des villes sélectionnées en 2090. Pour le RCP8.5, environ 17% des villes de l’échantillon sont touchées par l’extrême HI.

Les villes les plus touchées se situent en Afrique de l’Ouest, dans les pays suivants : Bénin, Burkina Faso, Mali, Guinée‐Bissau, et Ghana montrant un HI extrême (> 250 jours / an) d’ici 2090 dans le cadre du RCP8.5. La sensibilité de l’Heat Index aux scénarios dépend fortement de la région et des villes. Certaines villes affichent un HI de même ampleur dans tous les scénarios – par exemple, l’HI de Niamey (Niger) dans les années 2090 se situe entre 189 et 225 jours / an alors que d’autres villes telles que Luanda et Lubango ( Angola) montrent que, dans les années 2090, les valeurs d’HI sont environ 2,5 fois moins élevées sous RCP2.6 que sous RCP8.5.

Les résultats de l’étude montrent que quel que soit le scénario retenu, une augmentation drastique du nombre de personnes affectées par des températures extrêmes sur une base annuelle est inévitable. Les chiffres ont comptabilisé les « personnes-jours » car une même personne peut être affectée plusieurs fois. Dans le meilleur des cas, 20 milliards de personnes-jours seront concernées en 2030, contre 4,2 milliards en 2010. Ce chiffre grimpe à 45 milliards en 2060 et atteint 86 milliards en 2090.

Cependant, si nous prenons le pire scénario pour chacune de ces trois années – à savoir une très forte augmentation de la population, une explosion de l’urbanisation et un climat fortement perturbé par une augmentation continue de CO2 – les chiffres augmentent encore plus fortement : 26 milliards de personnes – jours en 2030, 95 milliards en 2060 et 217 milliards en 2090.

Le pire scénario pour 2090 concerne donc 217 milliards de personnes – jours, soit un tiers de la population urbaine africaine potentiellement exposée. Le chiffre tombe à 10% dans le meilleur scénario possible pour 2030.

L’équipe de scientifiques a ensuite étudié s’il était possible de réduire l’exposition à une chaleur extrême. Ils ont effectué les calculs une seconde fois en utilisant le meilleur scénario climatique possible associé aux différents modèles socio-économiques et ont constaté que l’exposition avait été réduite de 48% pour l’année 2090. Cela prouve qu’en respectant l’Accord de Paris, il est possible de réduire de moitié le nombre de personnes à risque en 2090.

Quelle que soit l’hypothèse retenue, l’étude indique clairement que l’exposition aux températures extrêmes va fortement augmenter. Les scientifiques sont actuellement en contact avec plusieurs villes étudiées pour permettre aux acteurs locaux de s’adapter.