Un El Niño qui est encore à plusieurs mois de son pic a déjà brisé une série de records — une position inhabituelle pour un phénomène climatique qui réserve normalement sa plus grande intensité pour la fin de l'année civile. New Scientist rapporte que cet événement réécrit déjà les livres des records bien avant son maximum attendu, et que deux facteurs principaux expliquent comment il est devenu si puissant.
Ce cadrage mérite d'être décortiqué, car il sépare deux questions différentes. La première est ce qu'est un El Niño et comment il accumule de l'énergie. La seconde est pourquoi cet événement particulier a pris tant d'avance sur le calendrier. Les réponses se recoupent, mais ce ne sont pas la même chose.
Une phase chaude qui culmine tard
El Niño est la phase chaude de l'oscillation australe El Niño, ou ENSO, une danse couplée entre l'océan Pacifique tropical et l'atmosphère qui le surplombe. En conditions neutres, les alizés soufflent d'est en ouest à travers le Pacifique équatorial, accumulant les eaux de surface chaudes à l'ouest, près de l'Indonésie et de l'Australie, tandis que des eaux froides et riches en nutriments remontent le long de la côte sud-américaine.
Quand ces vents faiblissent, l'équilibre bascule. L'eau chaude s'étend vers l'est, la zone de précipitations tropicales les plus intenses migre avec elle, et l'atmosphère se réorganise sur tout le bassin — et, par le biais d'ondes atmosphériques, bien au-delà. Le phénomène met normalement des mois à se construire et culmine généralement à la fin de l'automne ou au début de l'hiver de l'hémisphère Nord. L'événement actuel est encore loin de ce pic, ce qui rend justement sa série précoce de records si remarquable : la phase la plus intense n'est peut-être pas encore arrivée.
Comment un El Niño accumule sa force
La rétroaction de Bjerknes
Au cœur de chaque El Niño se trouve une boucle auto-renforçante nommée d'après le météorologue Jacob Bjerknes. Des alizés affaiblis permettent aux eaux de surface chaudes de glisser vers l'est. Une eau plus chaude entraîne une convection plus forte et des pluies plus abondantes. Cette convection, à son tour, réorganise la circulation atmosphérique d'une manière qui affaiblit encore les alizés. Chaque passage dans la boucle amplifie l'anomalie.
Comme il s'agit d'une rétroaction positive, quelque chose doit l'arrêter. En pratique, les limites viennent de la réserve finie de chaleur de l'océan dans la bande équatoriale et du cycle saisonnier, qui finit par se réaffirmer et commence à démanteler l'anomalie.
Rafales de vent d'ouest et ondes de Kelvin
El Niño ne se construit pas selon une courbe lisse et régulière. Il avance par à-coups. De brèves rafales de vents d'ouest au-dessus du Pacifique occidental poussent les eaux de surface chaudes vers l'est et génèrent des ondes de Kelvin équatoriales descendantes — des impulsions d'énergie qui se déplacent vers l'est le long de la thermocline, la frontière entre les eaux supérieures plus chaudes et les eaux plus froides en dessous.
Au passage de ces ondes, elles approfondissent la thermocline dans le Pacifique oriental. Une thermocline plus profonde signifie que la remontée d'eau amène de l'eau plus chaude plutôt que froide, si bien que la langue d'eau froide qui longe normalement la côte sud-américaine s'affaiblit. Quand les rafales de vent se répètent au fil d'une saison, elles alimentent l'événement comme du combustible ajouté à un feu.
Chaleur sous la surface : le réservoir de carburant de l'océan
La chaleur de surface ne peut persister que s'il y a de la chaleur stockée en dessous. La profondeur de la thermocline et le volume d'eau chaude dans le Pacifique équatorial supérieur agissent comme un réservoir qui fixe un plafond approximatif à l'intensité qu'un événement peut atteindre. Les systèmes d'observation de l'océan et les modèles qui suivent cette chaleur sous la surface anticipent généralement mieux les El Niños forts que ceux qui ne regardent que la surface.
Plusieurs ingrédients tendent à apparaître lorsqu'un El Niño s'intensifie :
- Des alizés qui faiblissent et changent parfois de direction
- Des rafales de vent d'ouest répétées qui poussent davantage l'océan hors de son équilibre
- Des ondes de Kelvin équatoriales qui approfondissent la thermocline et suppriment la remontée d'eau froide
- Un profond réservoir de chaleur sous la surface prêt à être exploité en surface
- Une météo intrasaisonnière, comme l'oscillation de Madden-Julian, capable de déclencher ou d'entretenir ces rafales de vent
Les deux facteurs derrière un événement extrême
New Scientist attribue la force exceptionnelle de cet événement à deux facteurs principaux. De manière générale, les explications de tout El Niño hors norme se répartissent en deux familles. La première concerne l'état initial de l'océan : quelle quantité de chaleur s'était accumulée dans le Pacifique équatorial, à quelle profondeur se situait la thermocline, et comment les alizés s'étaient comportés au cours des mois précédents.
La seconde concerne la persistance de l'atmosphère. Une anomalie d'océan chaud a besoin d'un renforcement atmosphérique pour devenir un monstre. Si les rafales de vent, la convection et l'activité intrasaisonnière s'alignent encore et encore, l'océan continue de recevoir des poussées dans la même direction. Lorsque les deux familles de facteurs sont alignées — un océan bien approvisionné et une atmosphère qui ne cesse d'amplifier plutôt que d'amortir le signal — un El Niño peut dépasser même les prévisions les plus généreuses.
Il convient également de noter que la force se mesure de plusieurs façons. Les températures absolues de surface de la mer et les anomalies calculées par rapport à une base mobile et en réchauffement peuvent classer différemment un même événement. Cette nuance compte lorsqu'on compare cet El Niño aux géants historiques, et c'est l'une des raisons pour lesquelles les gros titres sur les records doivent être lus avec prudence.
Ce que les événements forts changent
Les conséquences d'un El Niño puissant se propagent bien au-delà des tropiques. Des précipitations plus abondantes se déplacent généralement vers le Pacifique oriental et la côte ouest de l'Amérique du Sud, augmentant le risque d'inondation au Pérou et en Équateur, tandis que l'Indonésie et certaines parties de l'Australie penchent vers la sécheresse et un danger d'incendie accru. L'eau chaude stresse les récifs coralliens, déclenchant parfois un blanchissement massif.
- Des décalages dans les précipitations tropicales qui reconfigurent les perspectives agricoles
- Une activité cyclonique supprimée dans l'Atlantique parallèlement à une activité renforcée dans le Pacifique oriental
- Un blanchissement des coraux sur les récifs exposés à une chaleur prolongée
- Une hausse temporaire de la température moyenne mondiale, souvent plus visible l'année suivant le pic
- Des effets en cascade sur les pêcheries, l'hydroélectricité, la demande énergétique et les prix des matières premières
Le problème de la prévision
Les prévisionnistes surveillent un ensemble précis de signaux : le contenu thermique de l'océan sous la surface, le comportement des alizés, la nébulosité et la convection au-dessus du Pacifique occidental, et la dispersion des prédictions au sein de grands ensembles de modèles climatiques. Les prévisions réalisées au milieu de l'année sont notoirement difficiles, une période souvent décrite comme une barrière de prévisibilité, car le système couplé est particulièrement sensible aux petites perturbations.
Une fois cette fenêtre fermée, la confiance s'améliore généralement. Cela signifie que la trajectoire de cet événement devrait devenir plus claire à mesure qu'il approche de son pic saisonnier — et comme il établit déjà des records avec plusieurs mois d'avance, le maximum final pourrait encore dépasser tout ce qui a été observé jusqu'ici. De même, le système pourrait plafonner si les vents de renforcement faiblissent.
La vue d'ensemble
L'ENSO est une oscillation naturelle, et des événements forts se sont produits bien avant que les émissions industrielles ne commencent à modifier l'atmosphère. Mais chaque El Niño se déroule désormais sur une base en réchauffement, et le contenu thermique de fond de l'océan augmente depuis des décennies. Un océan plus chaud et plus fortement chargé fournit plus de carburant aux rétroactions décrites ci-dessus, ce qui est l'une des raisons plausibles pour lesquelles les événements extrêmes pourraient devenir plus lourds de conséquences même si leur fréquence ne change pas radicalement.
Attribuer un seul El Niño au changement climatique reste une question de recherche plutôt qu'une réponse établie ; la position honnête est que la variabilité naturelle et le réchauffement à long terme interagissent. Ce qui n'est pas douteux, c'est la valeur de la surveillance. Les gestionnaires de l'eau, les agriculteurs, les assureurs, les opérateurs de réseaux et les agences de gestion des catastrophes planifient tous autour des prévisions ENSO, et plus tôt un signal comme celui-ci apparaît, plus ils ont de temps pour se préparer.
Pour l'instant, l'histoire est celle d'un phénomène qui s'emballe avant l'heure — et d'une communauté scientifique qui observe attentivement pour voir si les mois à venir confirment ce rythme record ou le ralentissent.
Cet article est basé sur un reportage de New Scientist. Lire l'article original.
Originally published on newscientist.com
