L'impact du changement climatique sur les vagues de chaleur et les moyens de s'y adapter

Une vague de chaleur est une période de temps exceptionnellement chaud, par rapport aux moyennes historiques pour la région et la saison concernées, qui dure au moins deux à trois jours. Étant donné que chaque endroit a ses propres tendances climatiques historiques, ce qui est considéré comme une vague de chaleur varie d'un endroit à l'autre.

Dans un climat en mutation, les vagues de chaleur durent plus longtemps, sont plus fréquentes et plus intenses, ce qui accroît les risques climatiques et renforce la nécessité de mettre en place des stratégies d'adaptation au changement climatique. En mars 2026, le sud-ouest des États-Unis a connu une vague de chaleur sans précédent, avec des températures dépassant de 11 à 22 °C la moyenne saisonnière et battant des records de température journaliers dans plus de 150 localités. 

Lorsque la chaleur dépasse les seuils que les communautés sont en mesure de supporter, cela a des répercussions sur tous les aspects de la vie, de la santé humaine aux rythmes de travail, en passant par les infrastructures. Comprendre comment la fréquence et l'intensité des vagues de chaleur évoluent nous aide à réduire à la fois notre vulnérabilité et notre exposition à ces phénomènes.

Comment se forment les vagues de chaleur ?

Les vagues de chaleur se forment lorsque l'air est comprimé et retenu au même endroit pendant plusieurs jours, voire plus, et qu'il devient de plus en plus chaud au fil du temps. Ce phénomène se produit généralement sous l'influence d'un anticyclone.

Les anticyclones se forment lorsqu'une masse d'air, entraînée par les courants atmosphériques, s'installe au-dessus d'une région, s'enfonçant et faisant monter la pression à mesure qu'elle descend. Si un anticyclone persiste pendant plusieurs jours, les effets de l'air emprisonné s'amplifient.  

Les nuages, le vent et la pluie sont moins susceptibles de se former, ce qui laisse le ciel dégagé, l'air stagnant et la chaleur du soleil sans obstacle. À mesure que davantage de rayons solaires atteignent la surface, la chaleur s'accumule. Ces conditions peuvent maintenir des températures inhabituellement élevées pendant des jours, voire des semaines, alors que la chaleur se dissiperait normalement.

Les vagues de chaleur peuvent techniquement se produire à n'importe quel moment de l'année, puisqu'elles se caractérisent par des températures inhabituellement élevées pour la région et la saison concernées, mais elles sont plus fréquentes en été. Dans l'hémisphère nord, le temps estival évolue plus lentement car le courant-jet, un courant d'air rapide à haute altitude qui dirige normalement les systèmes de haute pression, les tempêtes et les systèmes météorologiques, s'affaiblit et se déplace vers le nord, ce qui permet à un système de haute pression de s'installer plus facilement et de rester en place. 

Dômes de chaleur

Un dôme de chaleur est un système de haute pression puissant et persistant qui provoque une vague de chaleur exceptionnellement intense. Les dômes de chaleur se forment lorsqu'un système de haute pression emprisonne l'air de manière très efficace, comme un couvercle scellé au-dessus d'une région. Plus le dôme de chaleur est puissant et efficace, plus la vague de chaleur qui en résulte sera intense.

Effet d'îlot de chaleur urbain 

La manière dont nous utilisons les sols, en particulier en milieu urbain, peut aggraver les vagues de chaleur en piégeant la chaleur au lieu de la dissiper, un phénomène appelé « effet d'îlot de chaleur urbain ». Le développement urbain remplace souvent les surfaces naturelles, telles que la terre, les arbres et la végétation, par du béton, de l'asphalte et des bâtiments qui absorbent la chaleur pendant la journée et la restituent lentement la nuit. Avec moins de végétation et moins d'ombre, ces zones restent plus chaudes plus longtemps et ne se refroidissent pas aussi facilement. 

Par conséquent, lorsqu'une vague de chaleur s'installe, les zones urbaines peuvent connaître des températures encore plus élevées et des conditions plus dangereuses que les régions environnantes. Selon une étude de 2023 portant sur les vagues de chaleur et les îlots de chaleur urbains dans l'ouest des États-Unis durant l'été 2021, les vagues de chaleur ont des effets plus marqués dans les villes de l'intérieur des terres, entraînant une hausse de la température moyenne d'environ 4 °C pendant la journée et d'environ 10 °C pendant la nuit.

En juillet 2019, la majeure partie de l'Europe occidentale a connu une vague de chaleur extrême et généralisée. Au cours de cet épisode, Paris a atteint 42,6 °C (108,7 °F), battant ainsi le record historique établi en juillet 1947. Une étude récente décrit comment, pendant cette vague de chaleur, le béton, les toits et l'asphalte ont absorbé la chaleur pendant la journée et l'ont restituée la nuit. Cela a entraîné une augmentation de la température nocturne d'environ 2,7 °C. Tout au long de l'été 2019, au cours duquel plusieurs vagues de chaleur se sont succédé, environ 1 500 personnes sont décédées en France.

Les vagues de chaleur dans un climat en mutation

Les vagues de chaleur ne sont pas un phénomène nouveau, mais le changement climatique les prolonge, les rend plus fréquentes et les intensifie, et ce pour trois raisons principales. Premièrement, des températures qui étaient autrefois inhabituelles deviennent de plus en plus courantes, de sorte que les vagues de chaleur atteignent désormais des niveaux plus élevés. La carte ci-dessous présente les 10 journées les plus chaudes de l'année dans un climat historique et dans un climat futur proche avec un réchauffement de 2 °C, montrant que les températures atteignent de nouveaux records aux latitudes nordiques à travers le monde.

Deuxièmement, le changement climatique perturbe les schémas habituels qui régissaient autrefois la circulation de l'air autour de la planète. Les systèmes de haute pression qui stagnent au même endroit sont de plus en plus fréquents et durent plus longtemps. 

Troisièmement, en vertu de la loi de Clausius-Clapeyron, l'air plus chaud peut contenir environ 7 % de vapeur d'eau en plus pour chaque degré Celsius de réchauffement ; l'humidité augmente donc, ce qui aggrave les risques liés aux vagues de chaleur et aux températures au thermomètre à bulbe humide. Des études ont montré qu'une température au thermomètre à bulbe humide de 35 °C marque la limite maximale que le corps humain peut supporter et peut s'avérer mortelle. 

Au printemps 2022, une vague de chaleur extrême a balayé l'Inde, le Pakistan et d'autres régions d'Asie. Au cours de cet épisode, les températures maximales au thermomètre à bulbe humide dans certaines parties du sud-est de l'Inde et de l'Asie du Sud-Est ont frôlé, voire dépassé dans certains cas, le seuil de survie de 35 °C, exposant ainsi plus d'un milliard de personnes à des températures mortellement élevées.

Risques liés aux vagues de chaleur

Lors d'une vague de chaleur, les effets de la chaleur extrême s'amplifient et s'accumulent. Les vagues de chaleur présentent de graves risques pour la santé humaine, l'environnement naturel, ainsi que pour notre environnement bâti et nos infrastructures. Une chaleur extrême qui persiste sans répit pendant de longues périodes peut avoir des effets cumulatifs, mettant à rude épreuve le corps humain, en particulier chez les personnes âgées, les enfants, les travailleurs en extérieur et les personnes qui n'ont pas accès à des moyens de rafraîchissement. Une exposition prolongée à la chaleur extrême affecte également la flore et la faune, assèche les sols, endommage les cultures, perturbe les écosystèmes et dégrade notre environnement bâti.

Risques pour la santé

Lorsque les températures nocturnes ne baissent pas suffisamment pour permettre au corps humain de se reposer, et que les températures au thermomètre à bulbe humide restent élevées, le corps a plus de mal à se rafraîchir ou à récupérer. 

l'humanite s'adapter à vivre dans des régions régulièrement touchées par une chaleur extrême et une forte humidité, à condition que l'organisme puisse récupérer. Lors d'une vague de chaleur, cette période de récupération disparaît, et chaque journée de chaleur consécutive aggrave la fatigue, rendant les conditions bien plus dangereuses au fil du temps. 

Le stress thermique est l'un des premiers troubles liés à la chaleur qui surviennent chez les personnes exposées à des températures élevées ; il peut évoluer vers un épuisement dû à la chaleur ou un coup de chaleur. Selon l'Organisation mondiale de la santé, le stress thermique est la principale cause de décès liés aux conditions météorologiques. Le stress thermique et l'épuisement dû à la chaleur peuvent aggraver des problèmes de santé préexistants. Le coup de chaleur, qui est la forme la plus grave, survient lorsque le corps n'est plus en mesure de réguler sa température, par exemple lorsqu'il fait trop chaud et humide pour que le corps puisse transpirer et se rafraîchir. 

Dommages causés à l'environnement naturel

Les vagues de chaleur peuvent nuire à l'environnement naturel en affectant les plantes, les animaux terrestres et la faune aquatique, qui sont tous adaptés à des conditions climatiques stables plutôt qu'aux extrêmes changeants que l'on observe aujourd'hui.

En 2021, une vague de chaleur qui a frappé le nord-ouest du Pacifique a montré à quel point ces effets peuvent être graves : l'effet desséchant de la canicule a contribué à des incendies de forêt extrêmes dans toute la région, la chaleur intense a provoqué une fonte massive des glaciers et créé des conditions dangereuses pour la faune terrestre, tandis que le réchauffement des côtes rocheuses intertidales a entraîné la mort massive d'espèces marines. Elle a également endommagé de nombreuses cultures : les fruits ont cuit sur les arbres, la lutte contre les ravageurs est devenue un défi, l'approvisionnement en eau a été limité et, dans certains cas, des feux de cultures se sont déclarés.

La chaleur prolongée due à une vague de chaleur peut également aggraver les sécheresses en asséchant les sols, en réduisant le débit des cours d’eau, en faisant baisser le niveau des lacs et des réservoirs et en épuisant les réserves d’eau souterraines, ce qui rend l’approvisionnement en eau plus difficile pour les exploitations agricoles, les entreprises et les ménages. Pendant les vagues de chaleur, les proliférations d’algues nocives peuvent s’intensifier, rendant l’eau potable impropre à la consommation et mettant en danger tant les populations humaines que la faune sauvage. À mesure que le climat se réchauffe et que les vagues de chaleur deviennent plus fréquentes, ces proliférations sont de plus en plus courantes dans les Grands Lacs, qui contiennent 20 % de l'eau douce mondiale.

Dommages à l'environnement bâti et aux infrastructures

Tout comme les plantes, les animaux et les écosystèmes sont adaptés aux conditions climatiques passées, une grande partie de notre environnement bâti est conçue pour ne résister qu’à un nombre limité de journées très chaudes. À mesure que les vagues de chaleur deviendront plus fréquentes et plus intenses, de nombreux éléments de nos infrastructures, tels que les routes, les ponts, les voies ferrées et les réseaux énergétiques, se détérioreront rapidement sous l’effet d’une contrainte cumulative due à une exposition à la chaleur pendant plusieurs jours, voire plusieurs semaines.

Lors d'une vague de chaleur, les dégâts s'accumulent à mesure que les matériaux absorbent la chaleur sans pouvoir se refroidir. Les panneaux solaires et les centres de données peinent à maintenir une température suffisamment basse pour fonctionner efficacement. Les routes et les ponts peuvent se ramollir ou se fissurer, les câbles d'alimentation des tramways peuvent s'affaisser et les voies ferrées se déformer. Les températures élevées peuvent également réduire les performances des moteurs d'avion, endommager les lignes électriques et provoquer des pannes d'équipement dans les réseaux énergétiques et de transport.  Au-delà de ces impacts directs, la durée prolongée des vagues de chaleur exerce une pression supplémentaire considérable sur le réseau électrique, car des millions de personnes utilisent simultanément la climatisation, ce qui augmente le risque de pannes de courant et de problèmes en cascade au niveau des infrastructures. 

S'adapter aux vagues de chaleur

Les stratégies d'adaptation au changement climatique peuvent nous aider à gérer les risques liés aux vagues de chaleur et, à terme, à renforcer notre résilience face au changement climatique. Ces stratégies couvrent un large éventail, allant de simples mesures que chacun peut prendre chez soi, sur son lieu de travail ou dans son entreprise, à des initiatives de plus grande envergure menées par les communautés, les collectivités locales et les organisations.

Réduire la vulnérabilité aux vagues de chaleur

Moins nous sommes préparés à une vague de chaleur, plus nous sommes vulnérables. Les stratégies visant à réduire notre vulnérabilité comprennent des solutions techniques et des approches fondées sur la nature, ainsi que des changements de comportement.

Approches techniques

Les stratégies techniques comprennent notamment l'élargissement de l'accès à la climatisation, la conception de rues et de bâtiments visant à améliorer la circulation de l'air et à prévenir l'accumulation de chaleur, ainsi que l'amélioration de l'efficacité énergétique des bâtiments et des systèmes de refroidissement afin qu'ils puissent répondre à une demande accrue sans surcharger les équipements, consommer d'énormes quantités d'énergie ou augmenter les émissions. 

Approches fondées sur la nature

Les collectivités peuvent recourir à des approches fondées sur la nature, telles que la plantation d'arbres, la création de parcs et de couloirs ombragés, ainsi que l'intégration de toitures végétalisées et d'espaces bleus, afin de faire baisser les températures et d'atténuer l'effet d'îlot de chaleur urbain.

Approches comportementales

Chacun peut réduire sa vulnérabilité face aux vagues de chaleur en adaptant son comportement. Par exemple, vous pouvez porter des vêtements légers et respirants, entretenir votre forme physique pour mieux supporter les températures élevées, et prendre des nouvelles de vos voisins pour vous assurer qu’ils ont les moyens de rester au frais et de s’hydrater, protégeant ainsi vos proches et vous-même contre les coups de chaleur. 

Les mesures prises au niveau local, mises en place par les entreprises, les pouvoirs publics ou les organisations, commencent par des systèmes de prévision et d'alerte précoce. Lors d'une vague de chaleur, encourager certains comportements, comme imposer des pauses pour se reposer et s'hydrater, mener des campagnes de sensibilisation du public et d'intervention d'urgence sur la sécurité face à la chaleur, et ouvrir des centres de rafraîchissement, peut permettre de protéger les employés, les citoyens et les communautés. 

Réduire l'exposition aux vagues de chaleur

L'exposition désigne la fréquence, la durée et le degré d'exposition directe au danger. Réduire l'exposition permet de limiter les dommages. Vous pouvez réduire votre exposition en quittant une zone à risque avant une vague de chaleur (déplacement) ou en adaptant vos activités pour les rendre plus sûres (adaptation comportementale).

Approches en matière de relocalisation

Le relogement d'urgence ou temporaire est utilisé pendant les vagues de chaleur afin de réduire les risques sanitaires immédiats, en particulier pour les personnes les plus vulnérables. Les vagues de chaleur étant des périodes épisodiques et intenses de chaleur dangereuse, la plupart des relogements ne sont pas permanents ; les personnes concernées peuvent plutôt se rendre temporairement dans des centres de rafraîchissement, des refuges d'urgence ou chez des proches en dehors des zones touchées, si elles en ont les moyens. Dans des secteurs tels que le tourisme, la construction et l'entretien, les employeurs reportent parfois les activités aux mois ou aux moments de la journée où il fait plus frais afin d'éviter complètement les pics de chaleur. Dans les régions agricoles, les agriculteurs peuvent déplacer leur bétail ou adapter leurs activités pour réduire le stress thermique. 

Dans les situations plus graves, par exemple lorsque les vagues de chaleur coïncident avec des coupures d'électricité, des incendies de forêt ou d'autres risques aggravants, les collectivités locales ou les organisations peuvent organiser des évacuations à court terme ou le transfert des services essentiels afin d'assurer la sécurité de la population. Par exemple, en 2022, lorsque le Santa Clara Valley Medical Center, en Californie, a subi une coupure de courant au plus fort d'une vague de chaleur, les patients ont dû être transférés vers d'autres établissements. Ces mesures peuvent être intégrées aux plans municipaux ou organisationnels de réponse à la chaleur et servir d'interventions rapides et vitales lorsque les températures dépassent ce que les infrastructures locales ou les ménages peuvent supporter en toute sécurité. 

Approches comportementales

Pendant les vagues de chaleur, les collectivités et les organisations reportent souvent leurs manifestations, comme les concerts, les événements communautaires ou les festivals, après le coucher du soleil, lorsque les températures baissent. Les employeurs peuvent adapter les horaires de travail afin que les équipes de chantier, les équipes d'entretien routier ou les ouvriers agricoles travaillent de nuit ou à l'aube plutôt que pendant les heures les plus chaudes de la journée. 

Les gens s'adaptent également à une chaleur inévitable, parfois sans s'en rendre compte, en programmant leurs courses aux moments les plus frais, en choisissant des itinéraires ombragés ou en limitant tout simplement le temps passé à l'extérieur. Ces changements n'éliminent pas la chaleur, mais ils réduisent la fréquence, la durée et l'intensité de l'exposition des personnes pendant les périodes les plus dangereuses d'une vague de chaleur.

Même les grandes organisations adaptent leur fonctionnement en cas de canicule ; par exemple, lors d’une vague de chaleur qui a frappé le sud-ouest des États-Unis en 2026, l’heure de début de plusieurs matchs de préparation de la Ligue majeure de baseball a été repoussée de l’après-midi au soir afin d’éviter aux joueurs et aux supporters d’être exposés à des températures dépassant les 37 °C.