Dans Le climat de l’Afrique du Nord dans l’Antiquité (1911), Stéphane Gsell examine la question d’une éventuelle modification du climat nord-africain entre l’Antiquité et l’époque contemporaine. Il part d’un constat : la prospérité agricole antique de certaines régions (notamment sous Rome) a suscité l’idée d’un climat jadis plus humide. L’auteur entreprend donc de confronter cette hypothèse aux données géographiques, archéologiques et textuelles.

Il décrit d’abord les caractères du climat actuel : alternance d’une saison humide (automne-hiver) et d’une saison sèche marquée (été), forte irrégularité des pluies, précipitations souvent torrentielles, grande diversité régionale liée au relief et à l’exposition aux vents. Les montagnes jouent un rôle essentiel en favorisant les condensations sur leurs versants nord et en créant, au sud, des zones d’abri plus sèches. L’évaporation estivale, la violence des orages et la mauvaise répartition des pluies constituent des facteurs limitants pour l’agriculture.

Pour les périodes préhistoriques, Gsell admet qu’au Quaternaire ancien le climat fut plus chaud et plus humide, comme l’indique la présence d’éléphants, rhinocéros et hippopotames. Toutefois, à l’époque néolithique, la faune et l’implantation humaine dans le Tell suggèrent des conditions proches des actuelles. Les gravures rupestres du Sud oranais, représentant notamment éléphants et buffles, laissent supposer, localement, un milieu un peu moins aride qu’aujourd’hui, sans qu’on puisse conclure à un Sahara largement verdoyant.

Pour l’époque historique (du Ve siècle av. J.-C. à la conquête arabe), les textes grecs et latins décrivent un Sahara déjà désertique. Les échanges transsahariens attestés n’impliquent pas nécessairement un climat plus humide, mais témoignent d’adaptations techniques et commerciales. Gsell conclut que, si des variations ont existé, rien ne prouve une transformation radicale du climat nord-africain durant l’Antiquité : la prospérité agricole antique s’explique surtout par l’organisation humaine, la mise en valeur des sols et l’exploitation raisonnée des ressources.