À l’ère de l’accélération du changement climatique (lien externe à ibm.com), prédire l’avenir proche peut présenter des avantages majeurs. Par exemple, lorsque les responsables des services publics savent qu’une vague de chaleur se profile, ils peuvent planifier l’approvisionnement en énergie pour éviter les pannes de courant. Lorsque les agriculteurs des régions exposées à la sécheresse sont en mesure de prédire les cultures susceptibles de souffrir de mauvaises récoltes, ils peuvent déployer un meilleur arrosage.

Ces mesures proactives sont rendues possibles par des technologies évolutives conçues pour aider les gens à s'adapter aux effets du changement climatique moderne. Mais quels seront les impacts du changement climatique à l’avenir ? Et comment les humains s’adapteront-ils alors ?

Les activités humaines ont provoqué des changements climatiques sur la Terre au 20^ème siècle et détermineront en grande partie le climat futur. Des réductions significatives des émissions de gaz à effet de serre pourraient contribuer à atténuer la crise climatique. Dans un scénario d’émissions plus élevées, cependant, les conséquences du changement climatique seraient beaucoup plus graves au 21^ème siècle.

Les modèles climatiques mondiaux ont donné aux climatologues un ensemble de perspectives d'avenir, tant pour la Terre dans son ensemble que pour des régions spécifiques. La modélisation climatique consiste à utiliser des ensembles de données et des calculs complexes pour représenter les interactions entre les principaux composants du système climatique, à savoir l'atmosphère, la surface terrestre, les océans et la glace de mer.

L’une des dernières initiatives de modélisation climatique est le fruit d’un partenariat entre IBM et la NASA. La collaboration se concentre actuellement sur la création d’un modèle de fondation alimenté par l’IA pour rendre les applications climatiques et météorologiques plus rapides et plus précises. Le modèle pourrait potentiellement être utilisé pour identifier les conditions qui augmentent les risques de feux de forêt et pour prévoir les ouragans et les sécheresses. Un modèle antérieur mis au point grâce au partenariat IBM-NASA est devenu un outil pour aider les scientifiques à cartographier les îlots de chaleur urbains aux Émirats arabes unis et à superviser la reforestation au Kenya.

Selon le laboratoire de dynamique des fluides géophysiques de la National Oceanic and Atmospheric Association (NOAA) des États-Unis, « les modèles climatiques réduisent l'incertitude des impacts du changement climatique, ce qui facilite l'adaptation ».¹

Examinons les prévisions des modèles concernant l'évolution du climat et la manière dont la société pourrait s'y adapter.

Le phénomène le plus notoire du changement climatique, à savoir l'augmentation des températures de surface, également appelée réchauffement climatique, résulte de l'effet de serre : le processus par lequel les concentrations croissantes de dioxyde de carbone, de méthane et d'autres gaz à effet de serre agissent comme une barrière, piégeant la chaleur dans l'atmosphère de la Terre. Selon le moniteur du climat de l’Union européenne Copernicus, 2023 a été l’année la plus chaude jamais enregistrée, avec près de 1,48 degré Celsius (2,66 degrés Fahrenheit) de plus que les niveaux préindustriels du 19e siècle.²

De combien les températures vont-elles grimper ? Selon le rapport spécial sur la science du climat du programme américain de recherche sur le changement climatique, les prévisions prévoient une augmentation de 5 degrés Celsius ou plus d'ici la fin du 21e siècle. Toutefois, des réductions importantes des émissions de gaz à effet de serre permettraient de limiter la hausse des températures à 2 degrés Celsius ou moins.³

Bien que la transition des combustibles fossiles vers des sources d'énergie propres et renouvelables soit déjà en marche, l'accélération de cette transition pourrait contribuer à limiter davantage les émissions, même dans un contexte où les besoins énergétiques mondiaux augmentent. L’Agence internationale de l’énergie prévoit qu’une combinaison d’énergies renouvelables et d’énergie nucléaire répondra à plus de 90 % de la demande accrue d’ici 2025.⁴

Avec la hausse du réchauffement climatique, les vagues de chaleur deviendront plus courantes et plus intenses. Le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) des Nations Unies prédit que les personnes vivant en Afrique, en Australie, en Amérique du Nord et en Europe seront confrontées à des risques pour la santé en raison de la hausse des températures et des vagues de chaleur.⁵

Le Global Disaster Preparedness Center préconise des mesures pour aider les régions à s'adapter au réchauffement climatique. Ces mesures comprennent la réduction des températures de surface grâce à des espaces verts et des bâtiments végétalisés, ainsi que la création de centres de refroidissement et de parcs aquatiques.⁶

Le réchauffement climatique provoque des sécheresses plus intenses et affecte le stockage de l’eau sur terre, réduisant ainsi l’accès à l’eau douce. Le GIEC prévoit que l'eau disponible pour l'utilisation humaine continuera à diminuer en Amérique du Nord, tandis que la garantie de l'approvisionnement en eau sera menacée en Afrique, en Asie et en Amérique du Sud. La sécheresse et le manque d’eau auront également un impact sur la croissance des cultures, mettant en péril la sécurité alimentaire. Certaines parties de l'Afrique seront particulièrement vulnérables, les rendements agricoles diminuant de 50 % dans certaines zones.⁷ En outre, les conditions plus sèches prolongent les saisons des feux de forêt dans le monde entier.

Les solutions fondées sur la nature et les technologies offrent des pistes d’adaptation à des conditions plus sèches. Des études montrent que la plantation d’arbres permet de lutter contre la désertification et d’augmenter les précipitations,⁸ tandis que les prévisions climatiques et l’analyse des données sur les cultures alimentées par l’intelligence artificielle peuvent aider les agriculteurs à prendre des décisions éclairées en matière de gestion des cultures dans des circonstances difficiles. Partout dans le monde, les modèles climatiques alimentés par l’IA et d’autres technologies peuvent aider les scientifiques, les responsables gouvernementaux et les fournisseurs de services publics à prévoir les conditions d’accès à l’eau et à améliorer la gestion des ressources en eau.

À mesure que certaines parties de la Terre deviennent plus sèches, d'autres deviennent plus humide. Même si la hausse de la température est limitée à 1,5 degré Celsius, le GIEC prédit que de fortes précipitations et des inondations deviendront plus fréquentes et plus intenses en Afrique, en Asie, en Amérique du Nord et en Europe. Les tempêtes et les cyclones tropicaux devraient également s'intensifier.

Les responsables politiques envisagent diverses stratégies pour atténuer les inondations côtières et continentales, notamment l'installation de canaux, de systèmes de drainage et de stockage des eaux de pluie, ainsi que la préservation et la restauration des barrières naturelles « spongieuses » telles que les dunes, les mangroves et les zones humides. Dans certains cas, cela peut signifier un retour aux anciennes stratégies d’atténuation des inondations. Dans une ville en Chine, par exemple, les autorités ont détruit un mur anti-inondation en béton pour laisser la place à des plantes et à des réservoirs.⁹

Selon le GIEC, le réchauffement climatique et les émissions de gaz à effet de serre modifient la composition des océans et continueront de le faire jusqu’à la fin du siècle. Avec la hausse des températures moyennes mondiales, les niveaux d’oxygène des océans continueront de diminuer, ce que l’on appelle la désoxygénation des océans. L'acidification des océans se poursuivra également. Ces deux processus sont considérés comme nuisibles à la vie marine.

La réduction des émissions de carbone est un élément clé pour atténuer ces changements, mais il existe également d'autres solutions. Le ruissellement et la pollution de l'eau contribuent à la désoxygénation ; Selon l’Union internationale pour la conservation de la nature et des ressources, le contrôle de la législation et la limitation des écoulements pourraient s’avérer utiles.¹⁰ En ce qui concerne l’acidification des océans, certains scientifiques se réjouissent de l’utilisation d’une nouvelle technologie permettant d’éliminer l'acidité de l’eau de mer.¹¹

Le niveau de la mer a augmenté rapidement au 20e siècle, en grande partie à cause de la fonte des glaciers et de la dilatation thermique des océans. Cette tendance devrait se poursuivre : la NASA a découvert que depuis 1993, le taux moyen d'élévation du niveau moyen de la mer dans le monde est passé d'environ 2,5 millimètres (0,1 pouce) par an à 3,4 millimètres (0,13 pouce) par an.¹² L'élévation continue du niveau de la mer est peut-être due à l'instabilité et à la désintégration des banquises et des calottes glaciaires en Antarctique et au Groenland. Le GIEC prévoit que le niveau moyen mondial de la mer augmentera de 0,29 mètre (0,95 pied) d'ici 2050 et de 1,01 mètre (3,3 pieds) d'ici la fin du siècle.¹³

Comme pour les inondations, l'adaptation à l'élévation du niveau de la mer peut prendre la forme de solutions à la fois artificielles et naturelles, notamment l'édification de barrières physiques telles que des digues et des levées et la restauration ou la préservation de barrières naturelles telles que les zones humides. La prise en compte de l’élévation du niveau de la mer pendant la conception des infrastructures et des projets de construction pourrait rendre ces structures plus résilientes : en Californie, par exemple, les responsables des transports prévoient de soulever une partie d’une autoroute très fréquentée d'environ 9 mètres en raison de l’élévation du niveau de la mer.¹⁴

Les changements dans le système climatique de la Terre entraîneront des modifications des écosystèmes et des populations d'animaux sauvages. Les recherches montrent, par exemple, qu'une grande partie de l'Amazonie s'approche du point de transition entre la forêt tropicale et la savane en raison des incendies et des sécheresses, ce qui met en danger les espèces qui vivent dans ces forêts.¹⁵ Parallèlement, le réchauffement climatique et les vagues de chaleur marine qui en résultent continuent de mettre en péril les récifs coralliens, le GIEC prévoyant un déclin de 70 à 90 % des récifs coralliens lorsque les températures moyennes mondiales auront augmenté de 1,5 degré Celsius. Le dépassement de ce seuil de température entraînerait également la perte d'au moins la moitié de leur habitat pour 4 % des mammifères, selon les Nations unies.¹⁶

Les efforts de surveillance, de conservation et de restauration peuvent contribuer à sauver les écosystèmes et les animaux. En Europe, les responsables politiques ont approuvé une loi en 2023 fixant des objectifs de restauration de la nature pour l’Union européenne, y compris des objectifs contraignants pour restaurer au moins 30 % des habitats dégradés dans les pays de l’UE d’ici 2030 et 90 % d’ici 2050.¹⁷

Alors que de plus en plus d’entreprises s’efforcent de s’adapter au changement climatique, les bons outils peuvent les aider à surveiller, prévoir et réagir aux impacts météorologiques et climatiques. IBM Environmental Intelligence Suite est une plateforme SaaS qui inclut des tableaux de bord, des alertes et des notifications, des interfaces de programmation des applications (API) de données géospatiales et météorologiques, ainsi que des modules complémentaires dotés de modèles environnementaux propres au secteur d’activité pour favoriser la résilience et l’optimisation de l’entreprise. Découvrez l’accélérateur de développement durable IBM.