Les vagues de chaleur auxquelles nous sommes actuellement confrontés constituent une menace importante pour les groupes vulnérables comme les personnes âgées, les malades et les personnes en difficulté financière. La vague de chaleur de 2003 nous rappelle à quel point de tels événements peuvent être dévastateurs. Pendant cette période, les températures en Europe ont grimpé jusqu’à 47,5 degrés. Celsiusconduisant à l’une des catastrophes naturelles les plus catastrophiques de l’histoire récente, avec des décès estimés allant de 45 000 à 70 000 en quelques semaines seulement.
Outre les pertes humaines, le bilan environnemental et économique a été important. Les forêts ont été ravagées par les flammes, les récoltes ont séché dans les champs et les salles d’urgence urbaines ont fonctionné à leur capacité maximale. Dans le monde entier, les dommages financiers se sont élevés à environ 13 milliards de dollars américains. Néanmoins, le public reste moins conscient des risques de canicule que d’autres extrêmes liés au climat.
C’est un problème, comme le révèle une étude publiée dans la revue Communications naturelles fait remarquer. Les vagues de chaleur comme celle de 2003 pourraient devenir la nouvelle norme dans les années à venir.
Épidémiologie et modélisation climatique combinées
Des chercheurs de l’Institut pour les décisions environnementales de l’ETH Zurich ont collaboré à cette étude avec un groupe international d’épidémiologistes. Depuis 2013, ils collectent systématiquement des données sur la surmortalité quotidienne liée à la chaleur dans 748 villes et communautés de 47 pays d’Europe, d’Asie du Sud-Est, d’Amérique latine, des États-Unis et du Canada.
Les chercheurs ont utilisé cet ensemble de données pour calculer la relation entre la température quotidienne moyenne et la mortalité pour les 748 sites. À partir de là, ils ont pu établir la température idéale de chaque endroit, où la surmortalité est la plus faible. À Bangkok, par exemple, cette valeur est de 30 degrés Celsius, à São Paulo de 23 degrés, à Paris de 21 et à Zurich de 18 degrés Celsius.
Modélisation de conditions météorologiques extrêmes physiquement plausibles
Chaque dixième de degré au-dessus de cette valeur idéale augmente la surmortalité. «Toutes les chaleurs ne sont pas identiques», explique Samuel Lüthi, auteur principal de l’étude et doctorant auprès de David Bresch, professeur de risques météorologiques et climatiques. «La même température a un impact complètement différent sur la surmortalité liée à la chaleur dans les populations d’Athènes et de Zurich.»
Cela dépend non seulement de la température, mais aussi de la physiologie (acclimatation), du comportement (longues siestes en milieu de journée), de l’urbanisme (espaces verts versus béton), de la structure démographique de la population et du système de santé local.
En utilisant cette valeur idéale, les chercheurs ont calculé l’évolution de la surmortalité avec une augmentation moyenne de la température mondiale de 0,7 degré (valeur en 2000), 1,2 degré (valeur en 2020), 1,5 et 2 degrés. Ils ont utilisé cinq modèles climatiques particulièrement puissants, appelés SMILE (single-model initial-condition large ensembles).
« Nous avons utilisé le même modèle jusqu’à 84 fois, avec des conditions météorologiques légèrement différentes à chaque tour. Cela nous a donné une multitude de systèmes météorologiques possibles, susceptibles de se produire s’il y a une certaine quantité de CO2 dans l’atmosphère», explique Lüthi. Les chercheurs ont ensuite couplé ces données à un modèle épidémiologique pour calculer la mortalité due à la chaleur correspondante.
Les projections précédentes de mortalité liée à la chaleur étaient principalement basées sur des calculs utilisant un modèle climatique sur une période de temps spécifique.
« Notre méthode nous permet de quantifier les extrêmes du système climatique de manière beaucoup plus efficace et de réduire les incertitudes qui découlent des particularités de certains modèles. » À l’aide de superordinateurs, Lüthi a calculé l’impact de plus de 7 000 ans de phénomènes météorologiques physiquement possibles sur la mortalité liée à la chaleur. L’ensemble de données correspondant a une taille supérieure à 1 téraoctet.
Jusqu’à 15 pour cent des décès liés à la chaleur
Les résultats montrent que le risque de vagues de chaleur avec une surmortalité élevée a déjà considérablement augmenté au cours des 20 dernières années. « La surmortalité provoquée par un été chaud comme celui de 2003 était autrefois considérée comme un événement extrême qui ne se produit qu’une fois par siècle. Nous nous attendons désormais à ce que cela se produise une fois tous les 10 à 20 ans», explique Lüthi, «ou, dans un monde où la température est de 2 degrés plus élevée, tous les deux à cinq ans dans de nombreux endroits.»
Des chiffres de mortalité due à la chaleur, considérés comme hautement improbables en 2000 (une fois tous les 500 ans), se produiront 14 fois tous les 100 ans dans un scénario de 2 degrés. En supposant qu’il n’y ait pas d’adaptation à la chaleur, la probabilité de mortalité lors de vagues de chaleur aussi extrêmes augmentera d’un facteur 69.
Les régions particulièrement exposées au risque d’escalade des vagues de chaleur comprennent les côtes du Golfe et de l’Atlantique des États-Unis, la côte Pacifique de l’Amérique latine, le Moyen-Orient, l’Asie du Sud-Est et la région méditerranéenne. Même dans des scénarios climatiques modérés, un été chaud dans ces régions peut entraîner dix pour cent de tous les décès dans un pays liés à la chaleur. Paris a été particulièrement touchée par la canicule en 2003.
Le chiffre à l’époque était de cinq à sept pour cent ; cela signifie que dans la seule métropole française, la canicule a entraîné la mort prématurée – par déshydratation, coup de chaleur et crise cardiaque – d’environ 2 700 personnes.
«Selon nos calculs, jusqu’à 15 pour cent des décès à Paris pourraient être liés à la chaleur à l’avenir», explique Lüthi. L’Europe fait partie des points chauds – en particulier l’Europe du Sud. Deux facteurs entrent en jeu ici : les températures augmentent ici deux fois plus vite que la moyenne mondiale et la population est disproportionnellement plus âgée.
Des perspectives inquiétantes
«Les résultats m’ont fait peur», déclare le climatologue de 30 ans. « Pendant que je travaillais sur l’étude, j’ai toujours essayé de regarder derrière les chiffres et de voir la vie réelle des personnes touchées par les changements. C’est inquiétant. »
En particulier, comme il le souligne, parce que les hypothèses qui sous-tendent la modélisation sont en réalité plutôt conservatrices. L’étude suppose que la température moyenne mondiale est en passe d’augmenter d’un maximum de 1,5 à 2 degrés Celsius, mais avec les émissions de gaz à effet de serre à leurs niveaux actuels, le chiffre le plus probable est de 2,6 degrés.
Et les scénarios futurs ne prennent pas en compte la croissance démographique projetée, la migration vers les villes et l’augmentation du nombre de personnes âgées – autant de facteurs susceptibles d’augmenter encore davantage la surmortalité liée à la chaleur. L’étude manquait également de données épidémiologiques pour l’Afrique et l’Inde, deux régions fortement touchées par la crise climatique et la pauvreté.
Comme l’affirment les chercheurs, les résultats soulignent l’urgence d’agir. Afin de freiner au moins l’augmentation des vagues de chaleur, l’étape la plus importante consiste à éliminer progressivement les combustibles fossiles le plus rapidement possible, affirme Lüthi. L’étude montre que même si le risque est déjà élevé à 1,5 degré, il reste nettement inférieur à celui à 2 degrés. Cependant, la société peut aussi s’adapter en partie à des températures plus élevées afin de réduire l’impact des futures vagues de chaleur. «Nous devons désormais préparer et gérer l’inévitable tout en évitant à tout prix l’ingérable», recommande Lüthi.