La sécheresse durable : géographie physique et sécheresse au Moyen-Orient et en Afrique du Nord

La région du Moyen-Orient et de l'Afrique du Nord (MENA) est définie par l'aridité. Attachée de la côte atlantique du Maroc aux hautes terres iraniennes, cette vaste région connaît certaines des sécheresses les plus graves et persistantes de la planète. Ces sécheresses sèches ne sont pas des anomalies; elles sont une caractéristique fondamentale du climat de la région, profondément imbriquées avec sa géographie physique. Contrairement aux sécheresses dans les zones tempérées, qui sont souvent des déviations temporaires par rapport à une norme plus humide, les sécheresses du MENA sont exacerbées et prolongées par les formes mêmes de terres, les sols et la dynamique atmosphérique qui caractérisent la région.

Le cadre topographique : montagnes, plateaux et ombres pluviales

Dans le MENA, les montagnes Atlas d'Afrique du Nord et les montagnes Zagros d'Iran agissent comme des barrières atmosphériques imposantes. Lorsque les masses d'air chargées d'humidité se déplacent à l'intérieur de l'océan Atlantique ou de la mer Méditerranée, ces chaînes forcent l'air à monter. Cette remontée orographique provoque le refroidissement et la condensation, entraînant des précipitations importantes sur les pentes du vent. Cependant, comme l'air descend du côté légué de la chaîne, il réchauffe et sèche adiabatiquement, créant un effet prononcé de "l'ombre de pluie".

L'ombre de pluie Atlas : créer l'extrémité nord du Sahara

Les montagnes de l'Atlas s'étendent sur plus de 2 500 kilomètres à travers le Maroc, l'Algérie et la Tunisie. Leurs pentes septentrionales captent la majeure partie des précipitations hivernales des zones humides de l'Atlantique, soutenant des forêts productives et une agriculture intensive. Mais immédiatement au sud du Haut Atlas, le paysage plonge dans des conditions hyperarides. Les vallées et les plateaux de l'avant-Sahara et du désert du nord du Sahara reçoivent une fraction des précipitations des crêtes de montagne.

Les Zagros et l'intérieur iranien

Les montagnes Zagros interceptent l'humidité de la mer Méditerranée et du golfe Persique. Leurs pentes occidentale et sud-ouest reçoivent des précipitations adéquates pour soutenir l'agriculture pluviale et les forêts de chênes célèbres de la région. Pourtant, le moment où les masses d'air traversent la chaîne et descendent dans le plateau iranien, elles se réchauffent et dessicquent. Les vastes déserts de Dasht-e Kavir et de Dasht-e Lut du centre et de l'est de l'Iran sont quelques-uns des endroits les plus secs de la Terre, recevant moins de 50 mm de précipitations par an. Cette aridité intérieure, résultat direct de l'ombre de pluie de Zagros, est une caractéristique du régime de sécheresse iranien.

Highlands comme Îles de l'humidité

Alors que les montagnes créent une sécheresse dans les basses terres, elles fonctionnent comme des « îles d'humidité » vitales dans la matrice aride plus large. Les Highlands éthiopiens, les Highlands yéménites et les Montagnes libanaises captent beaucoup plus de précipitations que leurs basses terres environnantes. Ces zones élevées servent de tours d'eau critiques, alimentant des rivières vivaces comme le Nil, le Tigre et l'Euphrate. La vulnérabilité de la région à la sécheresse est donc liée à la santé de ces bassins versants.

Paysages désertiques : Sols, Albedo et moteur d'évaporation

La région MENA est dominée par deux des grands systèmes désertiques du monde : le Sahara et le désert arabe. Ce ne sont pas des mers de sable uniformes mais des mosaïques complexes de hamadas rocheux, de plaines de gravier (regs), de dunes de sable (ergs) et de sals plats (sabkhas).

Sols sableux et infiltration d'eau

La composition physique du sol est l'un des facteurs géographiques les plus importants de la sécheresse du MENA. Les sols sableux, qui couvrent de vastes zones, ont une très faible capacité de rétention d'eau. Cela signifie que même lorsque les précipitations se produisent, l'eau percole rapidement sous la zone racinaire ou s'évapore avant que les plantes puissent l'utiliser efficacement. La texture grossière et les grands espaces poreux du sable permettent un drainage profond, mais aussi une action capillaire rapide qui ramène l'eau à la surface, où elle est perdue à l'évaporation. Cette «inefficacité hydrologique» signifie qu'une quantité donnée de précipitations dans un désert sablonneux fournit une humidité beaucoup moins efficace pour la croissance des plantes que la même quantité de précipitations sur un sol limoneux.

Haute stabilité de l'albédo et de l'atmosphère

Les paysages désertiques, particulièrement les mers de sable et les plateaux de sel aux couleurs vives, ont une surface haute albédo. Cela signifie qu'ils reflètent une grande partie du rayonnement solaire entrant dans l'atmosphère. Cette énergie réfléchie ne réchauffe pas la surface du sol aussi efficacement, ce qui conduit à un phénomène connu sous le nom de « refroidissement radiatif » à la surface. Une surface plus froide par rapport à l'air au-dessus crée une inversion de température, qui supprime l'activité convectif. Sans convection, les nuages ne forment pas, et les précipitations ne tombent pas. Il s'agit d'un puissant mécanisme de rétroaction qui verrouille le désert dans un état d'aridité perpétuelle.

Le rôle des Hamadas et des Regs

Les plateaux rocheux (hamadas) et les plaines de gravier (regs) sont également essentiels pour comprendre la sécheresse.Ces surfaces sont souvent des paysages de pavement désertique, composés de pierres serrées. Elles ont des taux d'infiltration extrêmement faibles et une production de ruissellement élevée. Lors d'un rare phénomène de pluie, l'eau ne s'imbibe pas dans le sol; elle s'écoule rapidement, formant souvent des inondations éclairs dangereuses. Cette eau est rapidement perdue dans le système, soit s'évaporant des bassins de surface, soit se déversant dans des wadis éphémères qui s'écoulent dans des bassins fermés. Cette réponse hydrologique «flashy» signifie que ces paysages ne stockent pas l'eau au fil du temps, ne offrant aucun tampon contre les périodes sèches prolongées qui définissent un cycle de sécheresse.

Plans d'eau: Humidité côtière par rapport à l'aridité intérieure

La présence de grandes masses d'eau comme la mer Méditerranée, la mer Rouge, le golfe Persique et la mer Caspienne pourrait sembler contrer la sécheresse, mais leur influence est très localisée et souvent limitée par la topographie et la circulation atmosphérique.

La portée limitée de la Méditerranée

La Méditerranée est la principale source d'humidité pour une grande partie du nord du MENA. Cependant, son influence est limitée à une étroite bande côtière et aux pentes immédiates des montagnes côtières. Les côtes du Maroc, de l'Algérie, de la Tunisie, de la Libye, de l'Égypte, du Levant (Israël, Liban, Syrie) et de la Turquie bénéficient de précipitations méditerranéennes, notamment pendant les mois d'hiver. Mais cet air chargé d'humidité est effectivement bloqué par les chaînes de montagnes côtières. Au-delà de ces barrières, l'air est sec. La ville d'Alexandrie, en Égypte, reçoit environ 200 mm de pluie par an. Le Caire, à seulement 200 kilomètres à l'intérieur de l'intérieur mais sans barrière importante d'humidité, ne reçoit qu'environ 25 mm. Ce gradient étoilé illustre comment la combinaison de proximité maritime et de blocage topographique crée une étroite « ceinture verte » adjacente à un vaste arrière-pays aride.

La mer Rouge et le golfe Persique : sources d'évaporation de la sécheresse

La mer Rouge et le golfe Persique sont des masses d'eau extrêmement chaudes et salines. Elles sont sources d'énormes évaporations, produisant de grandes quantités d'humidité atmosphérique. Cependant, cette humidité ne se traduit pas en précipitations importantes sur les masses de terre adjacentes. La mer Rouge est flanquée de hauts plateaux désertiques qui piègent l'air humide près de la côte. L'air est souvent trop chaud et stable pour former des nuages de pluie, même quand il est saturé. Au contraire, la forte humidité se manifeste par une chaleur oppressive et un brouillard fréquent, mais rarement par la pluie. De même, l'humidité du golfe Persique alimente les vents chauds et secs de la péninsule arabique intérieure, mais elle déclenche rarement des précipitations.

Bassins intérieurs et lacs terminaux

La région MENA contient de nombreux bassins fermés ou endorhéiques, comme le bassin de la mer Morte, le bassin du lac Urmia et la dépression de Qattara.Ce sont des puits terminaux où l'eau coule mais n'a pas de sortie. L'évaporation est la seule production.Ces bassins agissent comme des « puits » régionaux pour l'humidité.En période de sécheresse, ces lacs et zones humides se rétrécissent considérablement, exposant de grandes zones de sédiments secs et salins. Ce sédiment exposé peut devenir une source de poussière et de tempêtes de sel, ce qui aggrave encore les conditions de sécheresse en réduisant la qualité de l'air, endommageant les cultures et en accélérant la fonte de la neige dans les montagnes voisines lorsque la poussière s'installe sur les glaciers.

Téléconnections atmosphériques : relier la sécheresse du MENA aux moteurs mondiaux

Les sécheresses du MENA ne sont pas des phénomènes purement locaux, elles sont fortement liées aux modèles atmosphériques mondiaux, ou aux téléconnections. La géographie physique de la région rend exceptionnellement sensible aux changements des ceintures éoliennes planétaires et aux températures de l'océan.

L'oscillation de l'Atlantique Nord et la sécheresse méditerranéenne

L'oscillation de l'Atlantique Nord (OAN) est un facteur clé de la variabilité des précipitations hivernales dans le bassin méditerranéen et en Afrique du Nord. Une phase positive de l'OAN, caractérisée par un fort gradient de pression entre le haut des Açores et le bas de l'Islande, conduit vers le nord des tempêtes vers l'ouest vers le nord de l'Europe. Cela se traduit par des conditions plus sèches que la moyenne à travers la Méditerranée et la région MENA, ce qui empêche effectivement les pluies hivernales qui sont cruciales pour la recharge des eaux souterraines et l'agriculture.

La mousson indienne et la péninsule arabique

La mousson d'été sur l'Inde exerce une influence surprenante sur la sécheresse dans la péninsule arabique et la Corne de l'Afrique. La circulation de la mousson crée une pression intense et basse sur l'Asie du Sud, qui puise de l'air dans la mer d'Arabie. Cet air traverse la péninsule arabique, mais il est en grande partie sec au moment où il atteint l'intérieur. Cependant, la force de la mousson affecte également le Jet somalien, un courant éolien qui transporte l'humidité dans les hautes terres du Yémen et d'Oman. Une mousson indienne faible est souvent en corrélation avec la diminution des précipitations dans ces hautes terres, ce qui entraîne une sécheresse dans une région qui dépend de l'eau souterraine de mousson.

El Niño Impacts de l'oscillation du sud

L'oscillation australe El Niño (ENSO) a un impact moins direct mais encore notable sur la sécheresse du MENA. Les événements du MENA sont souvent associés à des conditions plus humides dans certaines parties de l'Afrique orientale, mais peuvent aussi entraîner une sécheresse au Moyen-Orient et en Afrique du Nord occidentale. Le mécanisme est complexe, impliquant des changements dans le jet et la circulation de Walker. Cependant, la géographie physique de la région, en particulier la grande masse terrestre d'Eurasie et la présence de la mer Méditerranée, peut moduler ou amplifier le signal de l'ENSO.

Modification humaine de la géographie physique : un boucle de rétroaction

Les humains ne sont pas des observateurs passifs de cette géographie physique. Grâce au changement d'affectation des terres, à la gestion de l'eau et à l'urbanisation, nous modifions activement le paysage de manière à intensifier ou même à déclencher des conditions de sécheresse.

Surpâturage et compactage du sol

Dans les steppes et les parcours semi-arides du MENA, le surpâturage par les chèvres, les moutons et les chameaux a été une force de changement de paysage pendant des millénaires. Le surpâturage élimine la couverture végétale protectrice, exposant le sol à l'érosion éolienne et hydrique. Le surpâturage par le bétail compacte le sol, en détruisant sa structure, en réduisant la porosité et en réduisant sa capacité d'infiltration. Un sol compacté déverse l'eau comme ruissellement au lieu de lui permettre de s'imbiber. Cela augmente la fréquence et l'intensité des crues éclairs tout en réduisant simultanément la recharge des eaux souterraines.

Irrigation et la salinité Spirale

L'irrigation est la plus grande utilisation de l'eau du MENA, représentant plus de 80% du total des prélèvements d'eau douce. Dans de nombreux bassins de basse terre, en particulier ceux qui ont un drainage interne (comme le delta du Tigre-Euphrate), l'irrigation sans drainage adéquat conduit à des nappes d'eau souterraine montantes. Comme l'eau s'évapore de la surface du sol sous le soleil intense, les sels sont laissés derrière. Ce processus, connu sous le nom de salinisation, dégrade le sol, le rendant infertile. Une fois le sol salinisé, il ne peut pas supporter la plupart des cultures, et les terres sont abandonnées. Les champs abandonnés deviennent alors des sources poussiéreuses, contribuant à la charge de poussière régionale.

L'urbanisation et l'effet de l'île de la chaleur

L'urbanisation rapide à travers le MENA crée de vastes « îles de chaleur urbaines » (UHIs).Ces villes comme Le Caire, Téhéran, Riyad et Dubaï sont construites avec des matériaux sombres et absorbant la chaleur comme l'asphalte et le béton. Elles ne produisent pas l'effet de refroidissement de la végétation.Ces UHIs génèrent une instabilité atmosphérique localisée, mais elles ne produisent pas généralement de précipitations. Elles créent des courants d'eau chauds et secs qui peuvent supprimer la formation de nuages. La structure de surface urbaine canalise l'eau par des égouts pluviaux et des surfaces imperméables, empêchant l'infiltration. L'eau qui tombe s'écoule rapidement, souvent contaminée. L'effet net de l'urbanisation est d'augmenter la température locale, de réduire l'humidité du sol local et d'accélérer la perte de précipitations qui tombe.

Études de cas régionales: Topographie en action

Le Levant : un microcosme de l'ombre de pluie

La région du Levantine, qui comprend Israël, la Palestine, la Jordanie, le Liban et la Syrie, est un exemple de la lutte contre la sécheresse topographique. Les montagnes du Liban et de l'Anti-Liban captent l'humidité méditerranéenne. Les pentes occidentales de la chaîne du Liban reçoivent plus de 900 mm de pluie par an. À 80 kilomètres à l'est, la ville de Damas, nichée dans un bassin à l'est de l'Anti-Liban, reçoit moins de 200 mm. La vallée du Rift du Jourdain, une dépression profonde, se trouve dans l'ombre des deux chaînes, et l'ancienne ville de Jéricho reçoit moins de 150 mm. Ce gradient de précipitations extrême à une courte distance signifie que les agriculteurs doivent adapter des stratégies entièrement différentes selon le côté de la montagne qu'ils occupent.

Le Maghreb : un conte de deux pentes

Les montagnes de l'Atlas agissent comme tour d'eau de la région, captant ces pluies et les emmagasinant dans des aquifères profonds. Cependant, l'emplacement de l'agriculture pluviale sur les plateaux et les plaines entre les plages de l'Atlas Tell (nord) et de l'Atlas Saharien (sud) crée une situation précaire. Ces plaines intermontaines sont dans l'ombre de pluie de l'Atlas Tell, ne recevant que 200-400 mm par an. Une réduction de 20% de ces précipitations déjà marginales, comme cela se produit pendant une sécheresse, peut être catastrophique. La géographie physique du Maghreb concentre sa population et son agriculture dans ces zones climatiquement fragiles. Lorsque le Haut des Açores s'étend dans une phase positive de NAO, il bloque les tempêtes d'atteindre ces plaines intérieures, et une sécheresse est déclenchée.

Conclusion : La géographie comme l'arbitre de l'eau

Le Moyen-Orient et l'Afrique du Nord sont une région où la géographie est destinée. Le paysage physique – ses montagnes, ses déserts, ses sols et ses plans d'eau – n'influence pas seulement les schémas de sécheresse; il les définit. Les ombres de pluie jetées par l'Atlas et les montagnes Zagros créent l'aridité du Sahara et des déserts iraniens. La faible capacité de rétention d'eau des sols sablonneux assure que même les rares précipitations sont largement perdues pour l'évaporation. L'albédo des surfaces désertiques supprime la convection, le verrouillage dans des conditions sèches. Les grands plans d'eau ne proposent que des secours localisés, leur humidité bloquée par les secours côtiers. Les actions humaines, de la surexploitation à l'urbanisation, ont approfondi ces contrôles géographiques, créant des boucles de rétroaction qui intensifient l'aridité.

Autres lectures & Références:

  • Climat et désertification au Moyen-Orient et en Afrique du Nord: Un aperçu complet de l'Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture (FAO) détaillant les facteurs environnementaux de la sécheresse dans la région. Rapport de la FAO sur la désertification
  • Le rôle de l'oscillation de l'Atlantique Nord dans la sécheresse en Méditerranée Variabilité: Un document académique du Journal of Climate explorant comment l'OAN influe sur les modèles de précipitations dans la région MENA. Journal of Climate Study
  • Ressources en eau de fond et sécheresse dans la péninsule arabique: Une analyse détaillée de la Commission économique et sociale des Nations Unies pour l'Asie occidentale (CESAO) examinant comment la géographie physique contrôle la recharge de l'aquifère et la vulnérabilité à la sécheresse. Rapport UN-ESCWA