En 2019, le Washington Post a publié un article sur une station météorologique « relativement peu coûteuse » développée par l’Observatoire hydrométéorologique transafricain (TAHMO), soulignant qu’il s’agissait d’un signe d’espoir pour résoudre le problème de la pauvreté des données climatiques en Afrique à l’avenir. Cette station météorologique coûtait 2 000 dollars au moment de la rédaction du rapport. En 2024, une station météorologique automatique imprimée en 3D de l’équipe de l’University Corporation for Atmospheric Research (UCAR) appelée 3D PAW ne coûtera qu’environ 375 à 475 dollars, frais de fonctionnement compris (grâce à un système d’énergie solaire/batterie). Il s’agit d’une avancée considérable. Un obstacle majeur à la construction d’un système d’alerte précoce fiable pour le continent africain a été surmonté.
La pauvreté des données climatiques en Afrique
Les stations météorologiques ne se contentent pas de nous informer sur la nécessité de recourir à un parapluie. On oublie souvent qu’elles constituent l’infrastructure de prévision intégrale qui sauve d’innombrables vies, prévient des dommages économiques massifs et protège les moyens de subsistance des populations les plus vulnérables, en fournissant des alertes précoces en cas d’événements météorologiques extrêmes. La disponibilité de systèmes d’alerte précoce permet aux personnes vulnérables d’avoir suffisamment de temps pour évacuer et de mieux se préparer aux secours d’urgence, réduisant ainsi le nombre de victimes et de décès.
Les progrès réalisés dans le domaine des prévisions météorologiques au cours des 50 dernières années ont contribué à la diminution massive du nombre de décès causés par les phénomènes météorologiques extrêmes à l’échelle mondiale. Cependant, les statistiques à l’échelle mondiale occultent le fait que les décès causés par les inondations ont été quatre fois plus nombreux en Afrique au cours des 20 dernières années ; et que 99 % des décès causés par les sécheresses se sont produits en Afrique entre 2006 et 2015.
Stations météorologiques en Afrique
Bien qu’il s’agisse effectivement d’un problème aux causes diverses, l’attention des agences de santé mondiales, des chercheurs et des projets d’aide étrangère se concentre de manière synchrone sur la mise en place de systèmes d’alerte précoce sur le continent africain en réponse à ce problème (l’Organisation météorologique mondiale (OMM) et l’administration Biden ont toutes deux abordé publiquement cette question en 2023). Le fait troublant est que le continent africain manque cruellement de couverture en réseau d’observation météorologique terrestre et perd actuellement les installations existantes.
Selon Climate Links, 3 300 stations météorologiques terrestres couvraient le continent africain en 1981, mais en 2023, seules 800 sont encore fonctionnelles. Cela est principalement dû au manque de maintenance et au coût élevé de ces opérations. L’OMM rapporte que seules 37 stations radar couvrent le continent africain de 1,2 milliard d’habitants, tandis que 636 stations couvrent l’Europe et les États-Unis, qui comptent 1,1 milliard d’habitants. Le simple fait d’avoir une alerte précoce 24 heures avant un événement météorologique extrême peut réduire les dégâts de 30 %
La première réponse est que les stations météorologiques sont des outils extrêmement coûteux et que le financement public est insuffisant dans de nombreuses régions d’Afrique. Selon le département météorologique kenyan, chaque station météorologique automatique leur coûte 54 000 dollars, rapporte le Washington Post. La deuxième réponse est que le coût de maintenance de ces stations météorologiques est également élevé, ce qui ajoute à l’obstacle financier. Les coûts de maintenance comprennent la main-d’œuvre pour l’entretien régulier (nettoyage des capteurs), le coût de l’énergie opérationnelle et le coût du remplacement des pièces cassées, selon Climate Links. Le fait est que la construction d’un riche réseau de stations météorologiques et son entretien sur un continent aussi vaste que l’Afrique sont coûteux, ce qui constitue un défi particulièrement important pour une région confrontée au plus haut niveau de pauvreté au monde.
La bonne nouvelle : des stations météo imprimées en 3D
3D Printed Automatic Weather Stations (PAW) est un ensemble de plans, de manuels d’instruction et de logiciels imprimables en 3D que les experts peuvent utiliser pour construire localement une station météorologique entièrement fonctionnelle en utilisant un minimum de ressources, même dans les régions les plus éloignées du globe. Malgré son coût de construction astronomiquement moins élevé – environ 300 à 500 dollars américains – le système peut mesurer de manière impressionnante sept indicateurs météorologiques simultanément à des intervalles de 15 minutes : « pression, température, humidité relative, vitesse du vent, direction du vent, précipitations et lumière visible/infrarouge/UV ». La construction du système peut prendre seulement une semaine, ce qui démontre son potentiel de reproduction à un rythme extrêmement rapide.
3D PAW a attiré l’attention du secteur africain des systèmes d’alerte précoce. Fin mars 2023, cette nouvelle solution technologique a reçu un engagement de 10 millions de dollars dans le cadre de l’expansion du réseau FEWS NET de la part de l’administration Biden pour établir un réseau solide de stations météorologiques sur le continent africain, selon la Maison Blanche. Les 3D PAW ont commencé à être déployés au Kenya et ont actuellement installé 26 stations météorologiques fonctionnelles au moment de la rédaction du rapport.
Aujourd'hui, la rigidité des stations météorologiques imprimées en 3D doit être examinée et le problème de la maintenance d'un réseau plus vaste de PAWS 3D reste à résoudre. Cependant, il est indéniable que le problème du coût de production a désormais une solution intéressante. C'est une période passionnante.
La conclusion
Les stations météorologiques imprimées en 3D, fonctionnelles, reproductibles et abordables, ne sont qu’une pièce du puzzle, mais elles font également partie d’une nouvelle vague d’innovations, telles que les modèles d’analyse IA, qui transforment le jeu des prévisions météorologiques pour le rendre plus abordable. Le problème est encore loin d’être résolu, mais des solutions sont proposées et les gouvernements et organisations du monde entier sont attentifs et travaillent ensemble pour résoudre le problème. La question de l’alerte précoce en Afrique est en pleine évolution – il est passionnant d’anticiper ce que l’avenir nous réserve.
Siwon est basé à Boston, MA, États-Unis et se concentre sur les bonnes nouvelles et la technologie pour le projet Borgen.
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