Climat Désertique : Comprendre les Schémas de Température et de Précipitation à l'Échelle Mondiale

Les climats désertiques, caractérisés par une aridité extrême et des variations de température uniques, couvrent une part importante de la surface terrestre. Ces environnements, bien qu'apparemment stériles, abritent des écosystèmes diversifiés et témoignent d'adaptations remarquables à des conditions difficiles. Ce guide complet explore les subtilités des climats désertiques, en se concentrant sur les schémas de température et de précipitation, les différents types de déserts, ainsi que les défis et opportunités présentés par ces paysages arides.

Qu'est-ce qui Définit un Climat Désertique ?

La caractéristique déterminante d'un climat désertique est sa très faible précipitation. Bien que l'image populaire d'un désert évoque une chaleur torride, tous les déserts ne sont pas chauds. Il existe aussi des déserts froids, qui se distinguent par leurs températures glaciales en hiver. Par conséquent, la température et les précipitations sont des facteurs clés pour classifier une région comme étant un désert. Plusieurs critères sont utilisés pour classifier les climats désertiques, se concentrant principalement sur les précipitations annuelles et les écarts de température.

Le système de classification climatique de Köppen est une méthode largement utilisée. Il définit les climats désertiques comme ceux où l'évapotranspiration potentielle (la quantité d'eau qui pourrait s'évaporer et transpirer d'une surface végétalisée si suffisamment d'eau était disponible) dépasse de manière significative les précipitations. Plus précisément, les déserts sont classés en deux types principaux :

• Déserts chauds (BWh) : Caractérisés par des températures moyennes élevées, surtout en été.
• Déserts froids (BWk) : Connaissant des hivers froids avec des périodes significatives de températures glaciales.

Une autre approche consiste à fixer un seuil pour les précipitations annuelles. Les régions recevant moins de 250 millimètres (10 pouces) de pluie par an sont généralement considérées comme des déserts. Cependant, cette définition peut être flexible en fonction de la température et d'autres facteurs locaux.

Schémas de Température dans les Climats Désertiques

Les schémas de température dans les déserts sont caractérisés par des variations diurnes (quotidiennes) et saisonnières extrêmes. Cela signifie que les déserts peuvent connaître des journées incroyablement chaudes suivies de nuits étonnamment froides, et des étés radicalement différents des hivers. Ces fluctuations sont dues à plusieurs facteurs :

• Absence de couverture nuageuse : Un ciel dégagé permet un rayonnement solaire intense pendant la journée, entraînant un réchauffement rapide. La nuit, l'absence de nuages permet à la chaleur de s'échapper rapidement dans l'atmosphère, ce qui entraîne un refroidissement important.
• Faible humidité : L'air sec a une capacité inférieure à retenir la chaleur par rapport à l'air humide. Cela contribue aux fluctuations rapides de température.
• Rareté de la végétation : La couverture végétale limitée signifie que moins d'énergie est utilisée pour l'évapotranspiration (le processus par lequel l'eau est transférée de la terre à l'atmosphère par évaporation du sol et d'autres surfaces et par transpiration des plantes). Plus d'énergie est donc disponible pour chauffer la surface terrestre.
• Composition du sol : Les sols sableux ou rocheux, courants dans les déserts, ont une faible capacité thermique, ce qui signifie qu'ils se réchauffent et se refroidissent rapidement.

Déserts chauds (BWh)

Les déserts chauds, tels que le désert du Sahara en Afrique du Nord, le désert d'Arabie au Moyen-Orient et le désert de Sonora en Amérique du Nord, sont réputés pour leur chaleur extrême. Leurs principales caractéristiques incluent :

• Températures diurnes extrêmes : Les températures diurnes en été peuvent dépasser 45°C (113°F), dépassant souvent 50°C (122°F) dans certaines zones. La température la plus élevée enregistrée sur Terre, 56,7°C (134°F), a été relevée dans la Vallée de la Mort, en Californie, un désert chaud.
• Amplitude thermique diurne importante : Alors que les températures diurnes sont torrides, les températures nocturnes peuvent chuter de façon spectaculaire, parfois jusqu'à 20-30°C (36-54°F). Cela est dû au manque d'humidité et de couverture nuageuse qui permet un refroidissement radiatif rapide.
• Hivers doux à chauds : Les températures hivernales sont généralement douces à chaudes, descendant rarement en dessous de zéro, sauf en haute altitude.
• Étés longs : Les étés sont prolongés, durant souvent plusieurs mois.

Exemple : Dans le désert du Sahara, les températures moyennes en juillet peuvent atteindre 40°C (104°F) le jour, pour tomber à environ 20°C (68°F) la nuit. Les températures hivernales sont généralement d'environ 25°C (77°F) pendant la journée.

Déserts froids (BWk)

Les déserts froids, comme le désert de Gobi en Mongolie et en Chine, le désert de Patagonie en Argentine et le désert du Grand Bassin aux États-Unis, connaissent des hivers froids avec des périodes significatives de températures glaciales. Leurs principales caractéristiques incluent :

• Hivers froids : Les températures hivernales descendent régulièrement en dessous de zéro, atteignant souvent -20°C (-4°F) ou moins. Les chutes de neige sont courantes dans de nombreux déserts froids.
• Étés chauds ou tièdes : Les températures estivales peuvent encore être assez chaudes, bien qu'elles soient généralement plus basses que dans les déserts chauds.
• Amplitude thermique diurne importante : Comme les déserts chauds, les déserts froids connaissent une grande différence entre les températures diurnes et nocturnes.
• Étés relativement courts : La saison chaude est plus courte que dans les déserts chauds.

Exemple : Dans le désert de Gobi, les températures moyennes en janvier peuvent chuter à -25°C (-13°F), tandis que les températures moyennes en juillet peuvent atteindre 20°C (68°F). L'amplitude thermique diurne peut être importante, surtout pendant les saisons intermédiaires (printemps et automne).

Schémas de Précipitation dans les Climats Désertiques

La rareté des précipitations est la caractéristique déterminante de tous les climats désertiques, mais le moment, la forme et la fiabilité des pluies peuvent varier considérablement. Comprendre ces schémas est crucial pour appréhender les écosystèmes désertiques et les défis de la vie dans ces environnements.

Faibles précipitations annuelles

Comme mentionné précédemment, les déserts sont généralement définis comme des régions recevant moins de 250 millimètres (10 pouces) de précipitations par an. Cependant, certains déserts en reçoivent encore moins. Le désert d'Atacama au Chili, par exemple, est considéré comme le désert non polaire le plus sec de la Terre, certaines zones ne recevant pratiquement aucune pluie pendant des années, voire des décennies.

Schémas de pluie imprévisibles

Les pluies dans les déserts sont souvent très variables et imprévisibles. Des années de sécheresse peuvent être suivies de périodes de pluies intenses, entraînant des crues soudaines. Cette imprévisibilité rend difficile l'adaptation pour les plantes et les animaux. Au Sahara, par exemple, certaines zones peuvent ne connaître aucune pluie pendant plusieurs années, suivies d'un seul événement pluvieux intense qui redonne temporairement vie au paysage désertique.

Forme des précipitations

La forme des précipitations (pluie, neige, grésil ou grêle) dépend du régime de température du désert. Dans les déserts chauds, la pluie est la principale forme de précipitation. Dans les déserts froids, les chutes de neige sont courantes pendant les mois d'hiver. Certains déserts peuvent connaître une combinaison de pluie et de neige, selon la saison et l'altitude.

Types de pluie dans les déserts

Les mécanismes qui déclenchent les pluies dans les déserts peuvent varier :

• Pluies de convection : Celles-ci se produisent lorsque le sol se réchauffe, provoquant la montée, le refroidissement et la condensation de l'air en nuages, ce qui entraîne des précipitations. Les pluies de convection sont courantes dans les déserts chauds pendant les mois d'été.
• Pluies orographiques : Celles-ci se produisent lorsque l'air est forcé de s'élever au-dessus des montagnes. En montant, l'air se refroidit et se condense, provoquant des pluies sur le versant au vent de la montagne. Le versant sous le vent de la montagne reçoit peu ou pas de pluie, créant un désert d'ombre pluviométrique. Le désert d'Atacama est un exemple de désert d'ombre pluviométrique, car il est situé dans l'ombre pluviométrique de la cordillère des Andes.
• Pluies frontales : Celles-ci se produisent lorsqu'une masse d'air froid rencontre une masse d'air chaud. La masse d'air froid force la masse d'air chaud à s'élever, à se refroidir et à se condenser, provoquant des précipitations. Les pluies frontales sont plus courantes dans les déserts de latitude moyenne, comme le désert du Grand Bassin.

Différents Types de Déserts

Les déserts ne sont pas des entités monolithiques. Ils peuvent être classés en fonction de divers facteurs, notamment leur emplacement géographique, leurs régimes de température et les types de végétation dominants. Comprendre ces différents types aide à apprécier la diversité des environnements désertiques dans le monde.

Basé sur l'emplacement géographique

• Déserts subtropicaux : Situés près des tropiques du Cancer et du Capricorne, ces déserts sont caractérisés par des températures élevées et de faibles précipitations. Les exemples incluent le désert du Sahara, le désert d'Arabie et le désert du Kalahari.
• Déserts côtiers : Situés le long des côtes, ces déserts sont influencés par les courants océaniques froids, qui créent des conditions atmosphériques stables et suppriment les précipitations. Les exemples incluent le désert d'Atacama et le désert du Namib.
• Déserts d'ombre pluviométrique : Situés sur le versant sous le vent des chaînes de montagnes, ces déserts reçoivent très peu de pluie en raison de l'effet d'ombre pluviométrique. Les exemples incluent le désert d'Atacama (en partie) et les déserts à l'est de la Sierra Nevada aux États-Unis.
• Déserts de latitude moyenne : Situés à l'intérieur des continents, ces déserts connaissent des étés chauds et des hivers froids. Les exemples incluent le désert de Gobi, le désert de Patagonie et le désert du Grand Bassin.
• Déserts polaires : Bien que souvent négligées, les régions polaires peuvent également être considérées comme des déserts en raison de leurs niveaux de précipitations extrêmement bas. Ces zones sont caractérisées par des températures glaciales toute l'année et très peu de chutes de neige. Des exemples incluent des parties de l'Antarctique et de l'Arctique.

Basé sur le régime de température

• Déserts chauds (BWh) : Comme décrit précédemment, ces déserts sont caractérisés par des températures moyennes élevées, surtout en été.
• Déserts froids (BWk) : Comme décrit précédemment, ces déserts connaissent des hivers froids avec des périodes significatives de températures glaciales.

Basé sur le type de végétation

• Déserts de sable : Dominés par des dunes de sable et une végétation relativement clairsemée.
• Déserts rocheux : Caractérisés par un terrain rocheux et un sol limité.
• Déserts de gravier : Recouverts de gravier et de petites pierres.
• Déserts de sel : Caractérisés par de fortes concentrations de sel dans le sol.

Adaptations aux Climats Désertiques

Malgré les conditions difficiles, les déserts abritent un éventail surprenant de plantes et d'animaux qui ont développé des adaptations remarquables pour survivre dans ces environnements. Ces adaptations peuvent être globalement classées comme suit :

Adaptations des plantes (Xérophytes)

• Systèmes racinaires profonds : Pour accéder aux eaux souterraines profondes sous la surface.
• Systèmes racinaires peu profonds et étendus : Pour absorber rapidement les pluies avant qu'elles ne s'évaporent.
• Surface foliaire réduite : Pour minimiser la perte d'eau par transpiration. Les exemples incluent de petites feuilles, des épines ou l'absence totale de feuilles.
• Cuticule épaisse et cireuse : Pour réduire la perte d'eau de la surface de la plante.
• Stockage de l'eau : Les plantes succulentes, comme les cactus, stockent l'eau dans leurs tiges ou leurs feuilles.
• Tolérance à la sécheresse : La capacité de survivre à de longues périodes sans eau.
• Éphémérité : Certaines plantes du désert sont éphémères, ce qui signifie qu'elles accomplissent leur cycle de vie en une courte période après une pluie, produisant des graines qui peuvent survivre pendant des années jusqu'au prochain événement pluvieux.

Adaptations des animaux

• Comportement nocturne : Pour éviter la chaleur extrême de la journée. De nombreux animaux du désert ne sont actifs que la nuit.
• Creuser des terriers : Pour échapper à la chaleur et à l'humidité de la surface.
• Conservation de l'eau : Les animaux ont développé divers mécanismes pour conserver l'eau, comme la production d'urine et de fèces concentrées.
• Eau métabolique : Certains animaux peuvent obtenir de l'eau de leur nourriture par des processus métaboliques.
• Tolérance à la chaleur : La capacité de résister à des températures corporelles élevées.
• Camouflage : Pour se fondre dans l'environnement désertique et éviter les prédateurs.

Exemples : Les chameaux dans le désert du Sahara peuvent survivre pendant de longues périodes sans eau grâce à leur capacité à stocker l'eau dans leurs tissus et à leur fonction rénale efficace. Les rats-kangourous des déserts nord-américains peuvent survivre sans boire d'eau en obtenant toute l'eau dont ils ont besoin de leur nourriture. Le fennec, originaire du Sahara, a de grandes oreilles qui aident à dissiper la chaleur.

Désertification et Changement Climatique

La désertification, le processus par lequel les terres fertiles se transforment en désert, est un défi environnemental majeur, en particulier dans les régions arides et semi-arides. Le changement climatique exacerbe la désertification par :

• Augmentation des températures : Des températures plus élevées entraînent une augmentation de l'évaporation et des conditions plus sèches.
• Changements dans les schémas de précipitation : Le changement climatique peut modifier les régimes de pluie, entraînant des sécheresses plus fréquentes et plus graves dans certaines régions.
• Dégradation des terres : Des pratiques de gestion des terres non durables, telles que le surpâturage et la déforestation, peuvent contribuer à la désertification.

Les conséquences de la désertification sont graves, notamment :

• Perte de terres agricoles : Réduisant la sécurité alimentaire.
• Pénurie d'eau : Exacerbant le stress hydrique dans des régions déjà arides.
• Augmentation de la pauvreté : Déplaçant les populations et perturbant les moyens de subsistance.
• Tempêtes de poussière : Contribuant à la pollution de l'air et aux problèmes de santé.

Lutter contre la désertification nécessite une approche multidimensionnelle, incluant :

• Gestion durable des terres : Mettre en œuvre des pratiques qui préviennent l'érosion des sols et favorisent leur santé.
• Conservation de l'eau : Utiliser les ressources en eau de manière plus efficace.
• Reboisement et boisement : Planter des arbres pour aider à stabiliser le sol et augmenter les précipitations.
• Atténuation du changement climatique : Réduire les émissions de gaz à effet de serre pour ralentir le rythme du réchauffement climatique.

Conclusion

Les climats désertiques, avec leurs variations de température extrêmes et leurs faibles précipitations, présentent des défis et des opportunités uniques. Comprendre l'interaction complexe de la température, des précipitations et d'autres facteurs environnementaux est crucial pour appréhender les écosystèmes désertiques et relever les défis de la désertification. En étudiant les adaptations des plantes et des animaux à ces environnements difficiles, et en mettant en œuvre des pratiques de gestion durable des terres, nous pouvons mieux protéger ces précieux écosystèmes et les communautés qui en dépendent.

L'avenir des régions désertiques dépend de notre capacité à atténuer le changement climatique et à promouvoir un développement durable. En travaillant ensemble, nous pouvons veiller à ce que ces environnements uniques et fragiles continuent de prospérer pour les générations à venir.

Exploration Supplémentaire

Pour en savoir plus sur les climats désertiques, envisagez d'explorer les ressources suivantes :

• La Convention des Nations Unies sur la lutte contre la désertification (CNULCD)
• L'Organisation Météorologique Mondiale (OMM)
• National Geographic
• Revues universitaires sur la science du climat et l'écologie