HEAT-SHIELD

Début du projet 01.01.2016
Fin du projet 31.12.2020
Thèmes Climat
Région UE
Statut Projects actuels

En raison de leur impact potentiellement fort sur les différents secteurs de la société, les vagues de chaleur et le stress thermique sont devenus un problème majeur au cours des dernières années. En particulier, les niveaux actuels de stress thermique ont des effets profonds sur la productivité humaine et la santé au travail. En outre, l'augmentation du stress thermique est considérée comme l'un des impacts les plus graves des changements climatiques futurs. Ainsi, il est nécessaire d'approfondir nos connaissances sur les conditions futures de stress thermique, aussi bien pour des échelles de temps courtes (mensuelles) que longues (changement climatique).

La chaleur environnementale est un défi croissant pour nos communautés et des problèmes sont déjà subis par des millions d'Européens durant l'été et sont aggravés pendant les vagues de chaleur ou dans des milieux professionnels spécifiques. En plus des risques bien connus pour la santé liés au stress thermique élevé, un certain nombre d'études ont confirmé une perte importante de productivité due à l'hyperthermie. Les changements climatiques et surtout la hausse des températures entraîneront un stress thermique croissant sur le lieu de travail. Il est donc essentiel d'élaborer des stratégies pour atténuer les effets néfastes sur la santé et la société de ces changements environnementaux.

HEAT-SHIELD fait partie d’Horizon 2020 financé par l’UE (Grant agreement no. 668786), un projet intersectoriel visant à améliorer la résilience thermique des travailleurs européens. L'objectif principal est de fournir l'expertise et des conseils à la communauté européenne, allant du citoyen individuel aux décideurs publics et privés, pour mettre en œuvre des méthodes et des procédures qui peuvent assurer la santé et la productivité face aux scénarios actuels et futurs de chaleur climatique. Dans HEAT-SHIELD, les effets sur cinq industries stratégiques (transport, construction, fabrication, tourisme et agriculture) représentant environ 50% de la main-d'œuvre en Europe sont explorés. Plusieurs études sur le terrain sont menées pour identifier comment la mise en œuvre d'une meilleure connaissance des solutions aidera les travailleurs et profitera à la santé humaine, à la productivité industrielle et à l'économie locale.

Le projet a un aspect multidisciplinaire clair. Il existe des bio-météorologues et des physiologistes humains de plusieurs instituts de recherche (par exemple, l'Université de Florence, l'Université de Copenhague, l'Université de Ljubljana, l'Université de Thessalie, l'Université de Loughborough, l'EMPA), des décideurs (Service national néerlandais de santé et Service national de santé du Royaume-Uni), des entreprises privées (ACCIONA en Espagne, Odelo en Slovénie, Centre de recherche technologique et d'innovation à Chypre et Karditsa Travel Bureau en Grèce) et des organisations du secteur de la société civile (Age UK et Centre toscan des blessures et des maladies professionnelles en Italie). Le rôle de MétéoSuisse est de fournir l'information météorologique et climatologique qui sera ensuite combinée et utilisée dans les différentes étapes du projet et des études de cas.

Indice de stress thermique

Il existe de nombreux indices dans la littérature pour quantifier le stress thermique. Dans HEAT-SHIELD, la température au thermomètre-globe mouillé (WBGT) a été sélectionnée comme indice de stress thermique, car elle est l'indice le plus utilisé pour les travailleurs. Elle peut être calculée à partir des paramètres météorologiques de base et est facilement interprétée et réglable selon les normes internationales. La WBGT est obtenue pour deux types de paramètres environnementaux en fonction du lieu où les travailleurs exercent leurs activités : 1) à l'ombre (obtenue à partir de la température et de l'humidité, également applicable aux activités intérieures) et 2) au soleil (en tenant compte également du rayonnement solaire et de la vitesse du vent). Les seuils pertinents de la WBGT ont été adaptés dans HEAT-SHIELD pour les travailleurs européens associés au temps de travail par heure et les recommandations d'apport d'eau en fonction de différentes charges de travail (travail léger, modéré, lourd et très lourd) et des facteurs individuels du travailleur (acclimatés ou non acclimatés). Par exemple, une WBGT au-dessus de 27° C implique un risque élevé de stress thermique pour les employés non acclimatés qui font un travail modéré. Avec cette valeur, les recommandations internationales standards sont de réduire le temps de travail de 15 minutes au maximum par heure et de boire au moins 1 litre d’eau.

Projections climatiques du stress thermique

Les projections à long terme du stress thermique sont obtenues en combinant l'ensemble complet du modèle de climat régional EURO-CORDEX avec une technique de correction des biais. Ce dernier est également utilisé pour combler l'écart spatial entre les données modélisées (à environ 50 et 12 km) et les données de station, c'est-à-dire utilisées comme technique de réduction. Les modèles climatiques régionaux sont d'abord évalués en fonction de leur capacité à représenter les paramètres météorologiques par rapport aux observations dans une période de référence historique. Deuxièmement, la méthode de correction des biais est évaluée dans ce contexte multi-variable.

Les projections climatiques du stress thermique montrent que le stress thermique augmentera de 1.5 à 4.5° C (selon le scénario d'émission) jusqu'à la fin du siècle sur l'ensemble du continent européen. Cela entraînera une augmentation du nombre de jours d'été avec un risque élevé de stress thermique, qui, pour les travailleurs non acclimatés actifs au soleil, pourrait atteindre plus de 35 jours d'été dans de grandes régions de l'Europe centrale et méridionale, y compris en Suisse (figure 1). La côte méditerranéenne et l'Espagne connaîtront la plus grande fréquence de risque de stress thermique élevé, avec plus de la moitié des jours d'été. Ces résultats seront encore exploités dans HEAT-SHIELD afin de produire des cartes de vulnérabilité basées sur la combinaison des projections de stress thermique avec les données démographiques telles que le sexe et l'âge des travailleurs en Europe.

Système de prévision sub-saisonnier pour détecter le stress thermique

Les prévisions climatiques à court terme HEAT-SHIELD pour le stress thermique sont basées sur le système de prévisions d'ensemble du Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme (ECMWF), offrant une perspective pour les six prochaines semaines. En ce qui concerne l'analyse du changement climatique, une étape de réduction et de correction des biais est établie entre le modèle et les données de la station. Pour évaluer la qualité des prévisions du risque de chaleur, une évaluation probabiliste des compétences des variables atmosphériques simulées à partir de prévisions récurrentes (contraintes) utilisant plusieurs mesures a été réalisée. La vérification montre que les prévisions de la WBGT en été sont meilleures que les prédictions naïves basées sur la climatologie pour les périodes jusqu'à deux à trois semaines.

Un prototype de système d'alerte précoce pour le stress thermique fonctionne de manière opérationnelle sur le site web du projet et a été combiné avec un système de prévision à court terme (prévisions à 5 jours) pour la Toscane (). La prévision est diffusée deux fois par semaine, et pour chaque semaine de prévision, des cartes européennes sont mises à disposition montrant la probabilité de dépassement de seuil de la WBGT (conditions au soleil). En particulier, les probabilités de dépassement des seuils WBGT de 27° C (jours chauds) et 30° C (jours très chauds) sont indiquées pour quelque 1800 stations européennes (figure 2). Dans la prochaine phase du projet, ce système de prévision sub-saisonnier sera développé avec l'apport des parties prenantes et des études de cas.